FR2528582A1

FR2528582A1 - Appareil et procede pour evaluer l'etat de charge d'une batterie

Info

Publication number: FR2528582A1
Application number: FR8309648A
Authority: FR
Inventors: Roger Dennis Codd; Ronald Ian Sims; Amit Satyavrat Jobanputra; Robert Bernard Olive
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1982-06-12
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1983-12-16
Also published as: DE3321045A1; FR2528582B1; JPS595975A; US4558281A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL D'EVALUATION DE L'ETAT DE CHARGE D'UNE BATTERIE. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UNE BATTERIE 10, UN CONTROLEUR 14 DU MOTEUR, UN MOTEUR 11, UN MICROCALCULATEUR 16 ET UN CIRCUIT D'INTERFACE 15 AINSI QU'UN APPAREIL DE MESURE 34. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE AUTOMOBILE.

Description

APPAREIL ET PROCEDE POUR EVALUER L'ETAT

DE CHARGE D'UNE BATTERIE

La présente invention se rapporte à un appareil pour

évaluer l'état de charge d'une batterie et plus particulière-

ment, mais non exclusivement, elle se rapporte à l'appareil d'évaluation de l'état de charge de la batterie de traction d'un véhicule électrique La présente invention se rapporte également à un procédé d'évaluation de l'état de charge d'une batterie. Des appareils d'évaluation de l'état de charge d'une batterie sont déjà connus, qui sont capables de produire des signaux représentatifs de l'état de charge de la batterie, que l'on peut utiliser, par exemple pour visualiser l'état de

charge d'une batterie de traction d'un véhicule automobile.

Cependant, du fait de la large étendue des caractéristiques

des cellules individuelles d'une batterie, il est considéra-

blement difficile de déterminer lorsqu'une batterie est tota-

lement déchargée à une précision suffisante pour empêcher soit un excès de décharge qui peut endommager ou bien une restriction indue de la quantité de charge qui peut être

retirée de la batterie.

Par exemple, les appareils d'évaluation de l'état de

charge sont connus dans lesquels la tension totale à la bat-

terie est utilisée pour déterminer l'état de la charge Avec un tel appareil d'évaluation,, si l'intention qui est supposée correspondre à l'état zéro de charge est placé trop bas, il est possible que une ou plusieurs cellules dans la batterie passeront en inversion de cellule avant que l'état zéro de

charge ne soit indiqué, endommageant ainsi les cellules.

Alternativement, si l'intention correspondant à l'état de charge zéro est établie à une valeur trop élevée, il est possible que l'on puisse encore utiliser la charge retenue dans toute les cellules lorsque l'indication de

l'état de charge est tombée à zéro.

Afin de surmonter le problème associé au fait de baser l'évaluation de l'état de la charge sur la tension totale à la batterie, un appareil d'évaluation de l'état de la charge a été proposée dans la publication du brevet britannique N O 2080550 o l'ensemble d'une batterie est divisé en un groupe de sous-ensembles et l'évaluation de l'état de charge

est basée sur la tension du sous-ensemble ayant la plus fai-

ble tension Tandis qu'un tel appareil d'évaluation améliore la précision à laquelle la fin de la décharge peut être prédite, il pose un problème par ce qu'il permet une décharge complète répétée de la batterie et cela peut écourter de façon importante la durée de vie de la batterie même s'il n'y

a pas inversion de la cellule.

La présente invention a pour objet un nouvel appareil d'évaluation de l'état de la charge d'une batterie ou les problèmes ci-dessus mentionnés sont surmontés o réduits, et elle a pour autre objet un procédé d'évaluation de l'état de

la charge d'une batterie.

Selon un aspect de l'invention, on prévoit un appareil d'évaluation de l'état de charge d'une batterie qui comprend une batterie, un moyen répondant à la batterie pour déterminer une valeur représentant la capacité présente de stockage de charge de la batterie, un moyen pour comparer la valeur de la capacité présente de stockage de charge à une valeur représentant un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie à l'état neuf et pour choisir la plus faible des deux valeurs, et un moyen répondant à la batterie pour déterminer l'état de

charge de la batterie selon cette valeur plus faible.

Ainsi, dans un appareil-d'évaluation construit selon la présente invention, au premier stade de la durée de vie de la batterie, l'évaluation de l'état de charge est basée sur un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale de

stockage de charge de la batterie lorsqu'elle est neuve.

Alors, tandis que la batterie vieillit et que sa capacité de

stockage de charge tombe en dessous du pourcentage prédéter-

miné de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie lorsqu'elle est neuve, une évaluation de l'état de la charge est basée sur la capacité réelle de stockage de charge de la batterie Il est usuel, pour une batterie de n'être utilisée que dans les cas o sa capacité de stockage de charge, lorsqu'elle vieillit, est suffisante pour la tâche requise Par exemple, dans le cas d'un véhicule électrique, la gamme quotidienne sera choisie pour être dans les limites de la capacité de la batterie au dernier stade de sa durée de vie En conséquence, le fait de baser l'évaluation de l'état de charge sur un pourcentage nominal, par exemple 85 % de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie quand elle est neuve ne doit pas avoir pour résultat un usage

insuffisant de la batterie De même, on a trouvé que la limi-

tation de la décharge à un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie quand elle est neuve pouvait considérablement étendre la durée de vie de la batterie en comparaison au cas o la batterie est

soumise de façon répétée à des décharges totales.

Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un

procédé pour évaluer l'état de charge d'une batterie qui con-

siste à déterminer une valeur représentant la capacité présente de stockage de charge de la batterie, à comparer la valeur de la capacité présente de stockage de charge à une valeur représentant à un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie quand elle est neuve et à choisir la plus faible des deux valeurs, et à déterminer l'état de charge de la batterie selon la plus

faible des valeurs.

Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un système combiné de contrôle du moteur et d'évaluation de l'état de charge de la batterie pour un véhicule électrique ayant un moteur électrique principal de traction, ledit système comprenant une batterie de traction pour appliquer du courant au moteur de traction, un moyen pour contrôler l'alimentation en courant vers le moteur de traction, un moyen répondant à la batterie pour déterminer une valeur représentant la capacité présente de stockage de charge de la batterie, un -moyen pour comparer la valeur de la capacité présente de stockage de charge à une valeur à un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie quand elle est neuve et pour choisir la plus faible des deux valeurs, un moyen répondant à la batterie pour déterminer l'état de charge de la batterie selon ladite valeur plus faible, et un moyen interconnecté au moyen de contrôle et au moyen déterminant l'état de charge pour restreindre l'alimentation en courant vers le moteur de traction quand l'état de charge déterminé par le moyen déterminant l'état de charge se trouve en dessous d'une

valeur prédéterminée.

Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un procédé de décharge du courant d'alimentation d'une batterie de traction vers le moteur principal de traction d'un véhicule électrique, ledit procédé consistant à déterminer une valeur représentant la capacité présente de stockage de charge de la batterie, à comparer la valeur de la capacité présente de stockage de charge à une valeur représentant un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie quand elle est neuve et à choisir la plus faible des deux valeurs, à déterminer l'état de charge

de la batterie selon la valeur la plus faible, et à restrein-

dre l'alimentation en courant vers le moteur en traction quand l'état de charge ainsi déterminé tombe en dessous d'une

valeur prédéterminée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement à la lecture de la description

qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 donne un schéma bloc d'un système combiné de contrôle du moteur et d'évaluation de l'état de charge de la batterie selon l'invention; Les figures 2 et 3 montrent des schémas des circuits de partie du système de la figure 1;

La figure 4 donne un schéma bloc du programme de cal-

culateur utilisé dans le système de la figure 1; et Les figures 5 à 23 donnent des organigrammes et

graphiques associés de ce programme.

En se référant maintenant à la figure 1, on peut y voir l'agencement général d'un système combiné de contrôle du moteur et d'évaluation de l'état de charge de la batterie pour un véhicule électrique Le système comprend une batterie

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de traction au plomb 10 qui est formée de 108 cellules individuelles connectées en séries pour produire une tension nominale de sortie de 216 volts La batterie 10 applique du

courant à un moteur de traction 11 par des connecteurs déta-

chables 12 et 13 et un contrôleur 14 Le contrôleur 14 reçoit

des commandes d'entraînement et également un signal d'un cir-

cuit d'interface 15 Le contrôleur 14 est décrit en détail

dans la demande publiée de PCT NO 78/00046 et dans la publi-

cation du brevet britannique NO 2084820.

Le système combiné comprend un micro-calculateur 16.

Le micro-calculateur 16 comprend le type Motorola 6801 Le microcalculateur 16 a un bus 9 de données qui est connecté à un ensemble combiné horloge et mémoire à accès aléatoire (RAM 18 du type MC 146818 L'horloge/RAM 18 applique à la fois un signal d'horloge au microcalculateur 16 et également une donnée indiquant le temps présent L'horloge/RAM 18 stoppe les variables de travail du micro-calculateur 16 et reçoit du courant d'une source d'alimentation auxiliaire 19 qui garantit que ces variables ne seront pas perdues quand la source principale d'alimentation en courant du système sera arrêtée. La source principale d'alimentation en courant est indiquée en 20 L'alimentation en courant 20 reçoit du courant de la batterie de traction 10 et applique du courant aux diverses parties du système La source 20 d'alimentation en courant reçoit également deux signaux VANON et CHGON et ces signaux sont également appliqués à deux des points d'entrée du micro-calculateur 16 L'alimentation en courant applique deux signaux PWFL et RESET ou remis à l'état INITIAL à deux autres points d'entrée du micro-calculateur 16 Quand le véhicule dans lequel la batterie de traction 10 est installée est à un état actif et qu'il reçoit du courant de traction 10, le signal VANON est à l'état haut La batterie de traction 10 peut être rechargée par un chargeur en dehors du véhicule et quand ce chargeur est connecté et

est mis en circuit, le signal CHGON est à l'état haut.

L'agencement est tel qu'un seul des signaux VANON et CHGON puisse être à l'état haut en tout moment Quand l'un des

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signaux VANON et CHGON passe à l'état haut, la source d'alimentation en courant 20 passe à un état sous tension et force le signal RESET ou remis à l'état initial à passer à l'état haut Quand l'un des signaux VANON et CHGON passe à l'état bas, la force 20 d'alimentation en courant force le signal PWFL à passer à l'état haut puis passe en condition hors tension o du courant n'est plus fourni aux diverses

parties du systèmes.

Afin de surveiller la batterie de traction 10, le système comprend un détecteur de température 21 qui détecte la température de la batterie 10, un détecteur de tension 22 qui détecte la tension en charge totale de la batterie 10, et une résistance 23 de mesure de courant qui est connectée entre la borne négative de la batterie 10 et le connecteur 13 La sortie du détecteur de température 21 est connectée à une entrée d'un multiplexeur 24 du type CD 4051 D et la sortie du détecteur de tension 22 est connectée à une seconde borne de ce multiplexeur La résistance 23 de mesure de courant est connectée entre les bornes d'entrée d'un amplificateur à gain

variable 25 qui reçoit un signal de commande GAIN du micro-

calculateur 16 Pendant la charge, le courant à la batterie est relativement bas et quand le véhicule, est entraîné, le courant à la batterie est relativement élevé Afin de compenser cela, le signal GAIN force le gain de l'amplificateur 25 à être relativement élevé pendant la

charge et relativement faible quand le véhicule est conduit.

La sortie de l'amplificateur 25 est appliquée à un détecteur de courant de crête 26 et à un détecteur de courant moyen 27, dont les sorties sont connectées à deux autres entrées du multiplexeur 24 Le détecteur 26 du courant de crête détecte le courant de crête à la fois pendant la charge et la décharge tandis que le détecteur 27 du courant moyen détecte les courants moyens dans les deux conditions La sortie du multiplexeur 24 est connectée à l'entrée d'un circuit 28 de traitement de signaux, dont la sortie est connectée à un convertisseur analogique-numérique 29 du type ZN 427 J-8 Le circuit 28 est capable soit d'inverser ou de ne pas inverser la sortie du multiplexeur 24 sous la commande d'un signal POSNEG qu'il reçoit de la sortie du micro-calculateur 16 Le micro-calculateur 16 contrôle le signal POSNEG de façon que le circuit 28 inverse la sortie du multiplexeur 24 quand le courant est négatif avec pour résultat qu'un signal positif est appliqué à l'entrée du convertisseur 29 Le convertisseur

29 est commandé par un signal CONV qu'il reçoit du micro-

calculateur 16 Le convertisseur 29 convertit le signal analogique qu'il reçoit du circuit 28 en un signal numérique et ce signal est appliqué au micro-calculateur 16 par le bus de données 9 Le multiplexeur 24 reçoit des signaux de commande numérique MUX par un bus 30 qui est connecté aux

lignes de sortie du micro-calculateur 16 Le micro-

calculateur 16 contrôle les signaux MUX de façon que les signaux à la sortie du détecteur de température 21 et du détecteur de tension 22, du détecteur de courant de crête 26 et du détecteur de courant moyen 24 soient appliqués au convertisseur analogique-numérique 29 et convertis en une

forme numérique quand cela est requis.

Un point de sortie du micro-calculateur 16 applique un signal FG à un rail 31 Le signal FG est un signal en créneau dont le rapport d'impulsions indique l'état de charge de la batterie 10 Le rail 31 est connecté par un connecteur 32 à un appareil de mesure 34 qui est installé sur le véhicule Le signal FG entraîne l'appareil de mesure 34 de façon qu'il

indique l'état de charge de la batterie 10.

Un autre point de sortie du micro-calculateur 16 applique un signal CUTBACK par un connecteur 35 et un rail 36 à l'entrée du circuit d'interface 15 Le circuit d'interface force le contrôleur 14 à limiter l'alimentation courant vers le moteur 11 au stade plus faible de la charge de la

batterie 10.

La batterie de traction 90 avec le micro-calculateur 16, l'horloge/RAM 18, la source d'alimentation en courant auxiliaire 19, la source d'alimentation en courant 20, le détecteur de température 21, le détecteur de tension 22, la résistance de mesure de courant 23, le multiplexeur 24, l'amplificateur 25, le détecteur de courant de crête 26, le détecteur de courant moyen 27, le circuit 28 et le

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convertisseur analogique-numérique 28 peuvent être retirés du véhicule sous forme d'une seule unité En agençant ces composants en une seule unité, le micro-calculateur 16 avec les composants associés peut surveiller la batterie pendant toute sa durée de vie, y compris les périodes o la batterie n'est pas placée dans un véhicule Le microcalculateur et les composants associés peuvent être physiquement attachés à

l'ensemble de la batterie.

En se référant maintenant à la figure 2 on peut y voir le schéma de circuit du détecteur de tension 22 Le détecteur 22 comprend 5 résistances 40 à 44 qui sont connectées en série en diviseur de potentiel entre les bornes positive et négative de la batterie 10 Les résistances 42, 43 et 44 sont comptées par un condensateur 45 et la jonction des résistances 43 et 44 est connectée à l'entrée directe d'un amplificateur opérationnel 46 La sortie de l'amplificater 46 est connecté à son entrée directe afin qu'il fonctionne comme un suiveur de tension et la sortie de l'amplificateur 46 forme la sortie du circuit 22 En se référant maintenant à la figure 3, on peut y voir un schéma de circuit détaillé du circuit d'interface 15 Dans ce circuit, le rail 36 est connecté à l'entrée d'un opto-isolateur 50, dont la sortie est connectée à la jonction de 2 résistances 51 et 52 Les résistances 51 et 52 sont connectées en série avec un condensateur 53 entre le rail à + 8 V et le rail de la masse du circuit de la figure 2 de la demande de brevet britannique na

2 084 820 et ses 3 éléments fonctionnent comme un filtre.

La jonction de la résistance 52 et du condensateur 53 est connectée à l'entrée inverse d'un amplificateur opérationnel 56, dont l'entrée directe est connectée à une tension de référence La sortie de l'amplificateur 56 est connectée par une résistance 57 à la base d'un transistor 58 du type NPN, dont l'émetteur est connecté au rail de la masse par une résistance 59 et à l'entrée inverse de

l'amplificateur 56 par une résistance de contre-réaction 60.

Le collecteur du transistor 58 est connecté à l'entrée directe d'un amplificateur opérationnel 61, dont la sortie est connectée par une résistance 62 à la base de transistor

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63 Le collecteur du transistor 63 est connecté au rail + 8 V et son émetteur est connecté à l'entrée inverse de l'amplificateur 61 et également à une extrémité du potentiomètre 17 de l'accélérateur que l'on peut voir sur la figure 2 de la demande N O 2 084 820 Comme cela est expliqué dans la demande N O 2 084 820, la tension apparaissant au curseur du potentiomètre 17 contrôle le courant appliqué à

l'armature du moteur de traction.

L'amplificateur 61 et le transistor 63 fonctionnent comme un tampon et remplacent l'émetteur-suiveur composé de la figure 2 de la demande N O 2 084 820 De même, les signaux qui sont appliqués à l'entrée de l'émetteursuiveur composé et qui contrôlent la tension appliquée au potentiomètre 17 de l'accélérateur de l'agencement de la figure 2 de la demande 2 084 820, sont appliqués dans le présent agencement, par une

borne 64 à l'entrée directe de l'amplificateur 61.

Le signal CUTBACK est un signal en créneau dont le rapport d'impulsions est contrôlé par le micro-calculateur

16 Comme on l'expliquera ci-après en se référant au sous-

programme CUTBACK, quand la charge restant dans la batterie est égale ou supérieure à 1 O Ah, le rapport d'impulsions du signal CUTBACK est établi à une valeur telle que le courant appliqué au moteur 11 correspond à celui demandé par le conducteur l O Ah représente à peu près 6 % de la capacité nominale de la batterie 10 Quand la charge restante tombe en dessous de l O Ah, le rapport d'impulsions varie donc le courant appliqué au moteur est limité à un pourcentage du courant demandé par le conducteur, ce pourcentage étant réduit linéairement de 100 % à 40 % tandis que la charge restante tombe de l O Ah à O Ah Ainsi, le conducteur subit une détérioration progressive de la performance du véhicule et cette détérioration est subie en toutes les positions de la

pédale d'accélérateur.

Le programme du fonctionnement du micro-calculateur

16 est stocké dans la mémoire morte qui fait partie du micro-

calculateur La structure de ce programme est illustrée sous forme de schéma bloc sur la figure 4 Ce programme comprend une routine PWRDN 3 accomplie quand le signal PWFL passe à

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l'état haut, une routine de service d'interruption INTSER et une routine RESET 3 accomplie quand le signal RESET remis à l'état initial passe à l'état haut La routine RESET appelle un sous-programme SDCALC 3 puis appelle soit un sous-programme IDLDRV 3 ou un sous-programme IDLCH 3 avant d'appeler un sous-

programme BAKGND 3 Le sous-programme BAKGND 3 appelle un sous-

programme P Tl SEC 3 qui à son tour appelle les sous-programmes ADCONV 3, ses charges 3, DISCH 3 et FGCALC 3 Le sous-programme ISCDH 3 appelle également le sous-programme VPCALC 3, CUTBACK

et PEUKRT 3 Le sous-programme SGCALC 3 appelle un sous-

programme MDCALC 3.

Le programme sera maintenant décrit en détail.

Comme on l'a indiqué ci-dessus, la routine PWRDN 3 est introduite quand le signal PWFL passe à l'état haut et cela se produit usuellement quand le courant du véhicule est arrêté ou bien que le courant du chargeur est arrêté Au début de cette routine, à une étape 100, le temps est enregistré puis à une étape 101 un essai est fait pour voir si le chargeur est connecté Si le chargeur n'est pas connecté, le programme se termine Si le chargeur est connecté, à une étape 102, une variable CWDO est établie à la valeur présente d'une variable CWD Comme on l'expliquera en plus de détails ci-après, la variable CWD représente la charge qui a été retirée de la batterie 10 Si la variable CWD est égale à 0, cela implique que la batterie a été totalement rechargée et donc un signal indicateur PCF est effacé avant que le programme ne se termine Si la variable CWD n'est pas égale à 0, alors le signal indicateur PCF est

établi avant que le programme ne se termine.

La routine d'interruption INTSER 3 montrée sur la figure 6 sera maintenant décrite Le micro-calculateur 16 à un registre de comparaisons de sortie TIMER (temporisateur) et un compteur autonome attaqué par les impulsions d'horloge de l'horloge/RM 18 Le micro-calculateur a également un bit OLVL qui est associé au point de sortie connecté au rail 31 et qui produit le signal FG Quand la sortie du compteur autonome est égale au signal TIMER du registre de comparaison de sortie, la valeur présente du bit OLVL est appliquée à ce il 2528582 point et l'interruption se produit qui force la routine INTSER 3 à être introduite La routine INTSER 3 inverse le bit ONVL et établit le registre de comparaison de sortie TIMER selon deux variables TIMON et TIMOFF qui sont calculées dans le programme FGCALC 3 selon l'état de charge de la batterie De cette façon, le rapport des impulsions du signal FG

est forcé à varier selon l'état de la charge de la batterie.

La période du signal FG est de 10 ms et le programme INTSER 3 compte 10 de ces périodes puis établit un signal indicateur P Tl SCF Comme on l'expliquera en plus de détails ci-après, la routine BAKGND 3 examine le signal indicateur P Tl SCF et lorsqu'il est établi, appelle les routines P Tl SEC 3, ADCONV 3 CHARGE 3 DISCH 3 et FGCALC 3 De cette façon, les routines sont

accomplies à des intervalles de 0,1 s.

L'organigramme pour la routine INTSER 3 sera maintenant décrit en plus de détails Quand la routine a été introduite, à une étape 105, le bit OLVL est inversé Alors, à une étape 106, le bit OLVL est examiné Si ce bit est égal à 0, alors le signal TIMER du registre de comparaison de sortie est accru par l'établissement présent de la variable TIMOFF et un compteur P Tl CNT est incrémenté Si le bit OLVL est égal à 1, alors le TIMER du registre de comparaison de sortie est accru d'une quantité égale à la variable TIMON La routine continue alors par une étape 107 o le compteur CNT est examiné Si le compteur P Tl CNT est égal à 10, à une étape 108

il est remis à 0 et le signal indicateur P Tl SCF est établi.

L'organigramme de la routine RESET 3 est représenté sur la figure 7 comme on l'a expliqué ci-dessus, cette routine est introduite soit lorsque le courant du véhicule est mis en circuit ou bien que le chargeur est mis en circuit Quand ce programme a été introduit, à une étape 110, le système est initialisé Alors, -à une étape 111, le sous-programme SDCALC 3 est appelé Ce sous-programme calcule l'auto-décharge qui se produit tandis que la batterie est au repos A une étape 112, les signaux VANON et CHGON sont lus et ensuite à une étape 113, un essai est fait pour déterminer si le chargeur est connecté Si le chargeur est connecté, le sous-programme IDLCH 3 est appelé s'il n'est pas connecté, le programme

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IDNDRV 3 est appelé Subséquemment, à une étape 114, le sous-

programme MDCLC 3 est appelé et ce sous-programme calcule une variable DEFLN qui représente l'état de charge de la batterie A une étape 115, une variable ALFA est établie à la valeur présente d'une variable ECWD et une variable BETA est établie à la valeur présente de la variable DEFLN Comme on l'expliquera en plus de détails ci-après, la variable ECWD représente la charge qui a été retirée de la batterie 10, en compensant pour tenir compte de l'allure à laquelle la charge

est retirée Un saut est alors fait au sous-programme AKGND 3.

L'organigramme pour le sous-programme SDCALC 3 est illustré sur la figure 8 Quand ce sous-programme a été introduit, une variable SDT est calculée Cette variable représente le temps pendant lequel la batterie a été au repos et on la calcule en comparant le temps enregistré à l'étape pendant la dernière exécution d'un programme PWRDN 3 à la valeur du temps présent donnée par l'horloge/RM 18 Dans un groupe d'étapes 120 à 124, une variable AHT est examinée et une variable SDR est établie en conséquence La variable AHT représente la décharge totale qui s'est produite pendant la durée de vie de la batterie 10 et la variable SDR représente l'allure à laquelle la batterie s'auto-décharge quand elle est au repos L'allure d'auto-décharge la batterie augmente pendant sa vie Dans le présent exemple, si la variable AHT est supérieure à 30 000 Ah, la variable SDR est établie à une valeur qui correspond à une allure quotidienne de décharge de 4 % de la capacité nominale de stockage de charge de la batterie quand elle est neuve, si AHT se trouve entre 15 000 et 30 000 Ah, la variable SDR est établie à une valeur qui correspond à une allure quotidienne de décharge égale à 2 % de cette capacité et si elle est inférieure à 15 000 Ah, SDR est établie à une valeur qui est égale à une allure de

décharge quotidienne qui correspond à 1 % de cette capacité.

Ensuite, à une étape 125 une variable SD est calculée en tant que produit des variables SDT et SDR La variable SD représente l'auto-décharge qui s'est produite pendant la

période précédente de repos de la batterie.

Alors, à une étape 126, la variable ECWD est

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soustraite d'une variable AHL La variable AHL représente la capacité présente de stockage de charges de la batterie et en conséquence la différence entre ces deux variables représente la charge qui reste à la batterie Si la différence est inférieure à la variable SD, à une étape 127 la variable SD est établie et égale à cette différence Enfin, à une étape 128, les deux variables ECWD et CDWD sont accrues d'une

quantité égale à la variable SD.

L'organigramme du sous-programme IDLDRV 3 est représenté sur la figure 9 Après introduction de ce programme, une variable VLST utilisée dans le sous-programme DISCH 3 est établie et égale à 300 V Alors, à une étape 130, le sous-programme ADCONV est appelé Ensuite à une étape 131, une variable TINIT est établie et égale à la valeur présente de la variable TBATT La variable TBATT représente la température de la batterie détectée par le détecteur de température 21 Alors, à une étape 132 une variableVPOL également utilisée dans le sous-programme DISCH 3 est établie et égale à 0 Enfin, le gain de l'amplificateur 25 est ajusté

à son ajustement bas.

Le programme IDLCHR 3 est exécuté à chaque fois que le chargeur est mis en circuit et l'organigramme est représenté sur la figure 10 Après introduction de ce programme, la variable CWD est examinée Si la variable est inférieure à 5,3 Ah, une variable FGK est établie à 1 et si elle est supérieure à cette valeur, la valeur FGK est établie à ECWD/CWD La variable FGK est utilisée dans le programme CHAR 3 Comme on l'expliquera en plus de détails ci-après, dans le sous-programme DISC 3, une nouvelle valeur de la variable AHL est calculée dans certaines conditions pendant la dernière partie de la décharge Quand une nouvelle valeur est ainsi calculée, un signal indicateur AHLC est établi et à une étape 135 du présent sous-programme, ce signal indicateur est examiné Si le signal indicateur n'est pas établi, le programme saute à une étape 136 Si le signal indicateur est établi, le signal indicateur PCF est examiné Si le signal

indicateur PCF est établi le programme saute à l'étape 136.

Si le signal indicateur PCF n'est pas établi, le signal

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indicateur AHLC est remis à l'état initial et alors à une étape 137, une nouvelle valeur d'une variable CW est calculée en tant que la moyenne de la valeur présente de la valeur CW et AHL/CWFT La variable CW représente la capacité présente de stockage de charge de la batterie normalisée à une température de 300 C et la variable CWFT est fonction de la température utilisée pour calculer AHL à partir de MW Ainsi, à condition que le cycle précédent de charges ait été accompli et qu'une nouvelle valeur de AHL ait été calculée pendant la décharge, la valeur de CW est corrigée et remise au point de façon à correspondre très précisément à une capacité réelle de stockage de charge de la batterie, dont on peut s'attendre qu'elle baisse pendant sa durée de vie En corrigeant la valeur de CW, la précision de l'état du calcul de la charge que l'on décrira ci- après est améliorée A l'étape 136, une variable CUD est établie égale à la différence entre les variables CW et CWDO Comme CDWO avait été établie égale à CWD quand le chargeur a été arrêté, la variable CUD représente la décharge qui s'est produite depuis ce moment Dans deux étapes 137 et 138, la variable CUD est

examinée et est établie égale à O si elle est négative.

Alors, à une étape 139, la variable AHT est accrue de CUD de cette façon, la variable AHT représente la décharge totale qui s'est produite pendant la durée de vie de la batterie A une étape 140, la variable DUFLN est établie égale à O et enfin le gain de l'amplificateur 25 est ajusté à sa valeur la

plus élevée.

Le sous-programme BAKGND 3 de la figure 11 a pour seule fonction d'examiner le signal d'indicateur PT 1 SFC et d'appeler le programme PT 1 SEC 3 lorsque ce signal indicateur

est établi.

L'organigramme du sous-programme PT 1 SEC 3 est représenté sur la figure 12 Après introduction de ce programme, le sous-programme ADCONV est appelé et ensuite, à une étape 141, un essai est fait pour voir si le chargeur est connecté Si le chargeur est connecté, le sous-programme CHARGE 3 est appelé tandis que s'il n'est pas connecté, le sous-programme DICHG 3 est appelé Enfin, le sous-programme

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FGCALC 3 est appelé En se référant maintenant à la figure 13, on peut y voir l'organigramme du sous-programme ADCONV 3 Dans ce sous-programme, les divers signaux analogiques sont convertis en une forme numérique et sont stockés dans la mémoire du micro-calculateur Il est important que toute lecture de la tension à la batterie soumise à une erreur grossière due, par exemple, à du bruit, soit rejetée et non pas utilisée dans le sous-programme DICHG 3 pour déterminer l'état de charge de la batterie Les lectures de tension sont par conséquent vérifiées pour déterminer si elles sont dans les limites attendues de la valeur précédente Si elle ne le

sont pas, une autre conversion de la tension est effectuée.

En conséquence, dans le sous-programme ADCONV 3 est prévue la

possibilité d'une conversion de tension seule.

Après introduction de ce sous-programme, à une étape 142, un essai est fait pour voir si une conversion de tension seule est requise Si une conversion de tension seule est requise, la tension totale à la batterie est lue et stockée en tant que variable VBATT Autrement, dans un groupe d'étape 143 et 146, le courant de crête de la batterie, le courant moyen de la batterie, la température de la batterie et la tension totale de la batterie sont lus et stockés respectivement sous forme des variables IPEAK, CURR, TBATT et VBATT respectivement Les courants de crête et moyen de la batterie sont stockés sous forme de valeurs positives pour des courants de charge et de valeurs négatives pour des

courants de décharge.

Le sous-programme CHARGE 3 surveille la température de la batterie et la charge et réduit les variables CWD et ECWD selon la charge qui est appliquée Comme le montre la figure 14, quand ce programme a été introduit dans un groupe d'étape à 154, VBAT est examinée et la variable ETA est établie en conséquence La variable ETA représente l'efficacité de charge et comme on le sait, l'efficacité de charge baisse avec l'augmentation de la tension à la batterie La variable ETA est établie à une valeur de ETA 3 C si la tension à la batterie est supérieure à 260 V, à une valeur ETA 2 C si la tension à la batterie se trouve entre 250 V et 260 V et à une

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valeur ET Al C si la tenslon à la batterie est inférieure à 250 V Ces tensions dépendent du courant de charge et dans cet exemple, on suppose que le courant de charge est de 30 A lorsque la tension à la batterie est inférieure à 250 V, de 20 à 30 A quand la tension se trouve entre 250 et 260 V et de 10 à lorsque la tension dépasse 260 V Alors, à une étape 155, on calcule une variable IESF en tant que produit de ETA et CURR La variable IEFF représente le courant de charge

compensé pour tenir compte de l'efficacité de charge.

Ensuite, à une étape 156, la valeur CWD est réduite de IEFF.

A l'étape suivante, la variable ECWD est calculée en tant que produit de CWD et FGK FGK a été calculée dans le programme IDLCHR 3 et ainsi la variable ECWD baisse linéairement jusqu'à

O avec la variable CWD.

L'organigramme du sous-programme DICHG 3 est

représenté sur la figure 15 Après introduction de ce sous-

programme, la routine VPCALC 3 est appelée pour calculer la tension de polarisation qui est stockée en tant que variable VPOL Alors, à une étape 160, la variable CUFF pour déterminer si la batterie se décharge auquel cas cette variable est négative ou bien si elle est rechargée ce qui sera le cas pendant un freinage de régénération et auquel cas la variable sera positive Si la variable CURR est positive, alors un seau est fait à une opération 161 tandis que si elle

est négative, le sous-programme continu par une étape 162.

Il faut noter que dans le restant de ce sous-programme et également dans le sous-programme PEUKRT 3, toutes les références à la variable CURR ne se réfèrent qu'à sa grandeur L'étape 162, le' sous-programme PEUKRT 3 est appelée et cela calcule la variable IEFF qui représente le courant de décharge corrigé selon l'allure de décharge A une étage 163, la variable ECWD est accrue d'une quantité égale à la variable IEFF et la variable CWD est accrue d'une quantité égale à la variable CURR La tension à la batterie tombe plus rapidement vers la fin de la décharge et devient progressivement un paramètre de plus en plus fiable pour estimer la charge disponible restante à la batterie La partie suivante de ce sousprogramme, si trois conditions sont remplies, la tension de toute la batterie est utilisée pour déterminer la charge restante à la batterie et celle-ci est alors utilisée pour calculer la capacité de stockage ou

d'accumulation de la charge.

La première condition est que le courant de décharge se trouve entre 80 A et 100 A et cette condition est examinée à l'étape 164 Si le courant est en dehors de cette gamme, un saut est fait à la fin du sous-programme et si le courant se trouve dans cette gamme, la routine continue par une étape 165 L'étape 165, une variable PCBATV est calculée La variable PCBATV représente la tension à la batterie compensée pour permettre la tension de polarisation et normalisée à une température de la batterie de 300 C La variable PCBATV est calculée selon l'équation qui suit

PCBATV = VBATT VPOL + TC ( 30-TBATT)

Dans cette équation, la variable TC représente le coefficient de température de la batterie et sa valeur est de 291 m V/0 C. La condition suivante est que la tension à la batterie ainsi compensée soit inférieure à une valeur VX La valeur VX représente la plus grande tension à laquelle la charge

restante de la batterie peut être calculée avec précision.

Cette condition est testée à une étape 166 et si la tension à la batterie est supérieure à la valeur VX, un saut est fait à la fin du sousprogramme Si la tension à la batterie est

inférieure à VX, alors la routine passe à une étape 167.

La troisième condition est que la tension à la batterie représentée par la variable PCBATC soit inférieure à une variable VLAST La variable VLAST représente la valeur de la variable PCBATV à l'occasion précédente lorsque cette

variable était utilisée pour calculée la charge restante.

Cette condition est testée à l'étape 167 et si la variable PCBATV n'est pas inférieure à la variable VLAST, un saut est fait à la fin du sousprogramme Si la variable PCBATV est inférieure à la variable VLAST, le programme passe à une étape 168 o la variable VLAST est établie à la valeur

présente de la variable PCBATV.

A condition que les trois conditions soient remplies, la charge qui reste est alors calculée en fonction de la tension à la batterie La relation entre la charge qui reste

et la tension à la batterie est représentée sur la figure 16.

Sur la figure 16, la ligne en pointillé représente la caractéristique de décharge réelle de la batterie tandis que la ligne en trait plein représente l'approximation en ligne droite que l'on utilise dans le présent sous-programme Afin de calculer la variable CA selon cette approximation en ligne droite, à une étape 169, La variable PCBATV est comparée à une constante VY et si elle est inférieure à cette constante, la charge restante est calculée selon l'équation qui suit

CA: K 1 (PCBATV VZ)

Si la variable PCBATV est supérieure à la constante VY, la variable CA est calculée selon l'équation qui suit

CA = K 2 + K 3 (PCBATV VY)

Dans les équations données ci-dessus pour le calcul des variables, CA, K 1, K 2, K 3, VX, VY et VZ sont des constantes Les constantes VX, VY et VZ sont montrées sur la

figure 16.

Après avoir calculé la charge restante représentée par la variable CA, le programme continue par une étape 170 A l'étape 170, la capacité d'accumulation de charge présente de la batterie est calculée en additionnant les variables ECWD

et CA.

Comme on l'expliquera en plus de détails ci-après, dans les sousprogrammes FGCALC 3 et MDCALC 3, l'état de charge de la batterie est calculée selon une variable AHLL 1 M A une étape 171, la variable AHL est examinée et si elle est supérieure ou égale à 153 Ah, la valeur de AHLLîM est établie à 153 Ah Si elle est inférieure à cette valeur, la valeur de AHL Ll M est établie égale à AHL 153 Ah correspond à 85 % de la

capacité de la batterie lorsque celle-ci est neuve.

Alors, à une étape 172, le signal indicateur AHLC est établi pour indiquer qu'une nouvelle valeur a été calculée pour la variable AHL de la tension à la batterie à une étape 173 un signal indicateur NAHL est établi pour indiquer qu'une nouvelle valeur de AHL calculée à partir de la tension à la batterie est disponible Ces deux signaux indicateurs sont utilisés dans le sous-programme FGCALC 3 Le sous-programme

saute alors à sa fin.

Comme on l'a mentionné ci-dessus, si l'on trouve à l'étape 160 que la variable CURR est positive, un saut est fait à l'étape 161 Aux étapes 161 et 174 à 177, la variable VBATT est examinée et une variable ETA est établie en conséquence La variable ETA représente l'efficacité de charge et elle est établie à une valeur de zéro si la tension à la batterie est supérieure à 280 V, à une valeur-de ET Al R si la tension à la batterie est entre 262 et 280 V et à une valeur ETA 2 R si la tension à la batterie est inférieure à 260 V. Ensuite, à une étape 178, la variable IEFF est calculée comme le produit de ETA et CURR La variable IEFF telle que calculée représente le courant de charge compensé pour tenir compte de l'efficacité de charge Enfin, aux étapes 179 et , les variables CWD et ECWD sont diminuées d'une quantité

égale à la variable IEFF.

Lorsque le courant est d'abord retiré d'une batterie, les ions actifs prenant part à la réaction s'épuisent graduellement aux sites de réaction jusqu'à ce le taux d'usage soit égal aux taux auxquels de nouveaux ions peuvent se diffuser vers les sites de réaction Cet épuisement provoque une chutte de tension et c'est cette chutte de tension qui est appelée tension de polarisation La valeur de polarisation dépend du courant qui est retiré et elle-est associée à une longue constante de temps De même, quand le courant de décharge a été supprimé, la tension de polarisation se dégrade lentement On a trouvé que la tension de polarisation VPOL était une fonction complexe du temps et du courant pouvant être exprimée comme suit VPOL = VP ( 1 t/ o VP = 0 0076 (IPEAK) 0,377 et = 29,3 4,71 ln (IPEAK o PV est la tension de polarisation tandis que le temps t tend vers l'infini, IPEAK est le courant de crête et est

la constante de temps.

Le sous-programme VPCALC 3 qui calcule la tension de

polarisation VPOL est représenté sur la figure 17 et ce sous-

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programme simule le filtre représenté sur la figure 18 Ce sous-programme et le filtre utilisent des variables temporaires VPLAST et X et également des variables Kll et K 12 qui sont définies comme suit Kll = 1 0 1/

K 12 = 1 K 1 <-

Comme le courant de crête IPEAK et le courant moyen CURR sont stockés sous forme de valeurs négatives pour des courants de décharges, la tension de polarisation a

normalement une valeur négative.

En général, la charge qui peut être retirée d'une batterie diminue avec l'augmentation du courant de décharge parce que la décharge est limitée aux surfaces des plaques de la batterie aux courants élevés Dans le sousprogramme DISCHG 3, la variable IEFF représente le courant de décharge corrigé pour tenir compte de l'allure de décharge Le programme PEUKERT a montré que la variable IEFF était en rapport avec la variable CURR, qui représente le courant à la batterie, comme suit:

IEFF = 12 (CURR/12)

o 12 est le courant qui déchargera la batterie en deux heures et N est une constante ayant une valeur typique de

1,15 pour des batteries au plomb.

La valeur de IEFF est calculée dans le sous-programme PEUDRT 3, dont l'organigramme est donné à la figure 19 Ce sous-programme utilise la valeur de 1,15 pour la constante n et la constante I 2 est établie à une valeur de 90 A. En se référant maintenant à la figure 20, on peut y

voir l'organigramme du sous-programme CUTBACK Dans ce sous-

programme, le rapport d'impulsions du signal CUTBACK est

établie selon l'état de charge de la batterie.

Après introduction de ce sous-programme, la quantité (AHLLIM-ECWD) qui représente la charge restant à la batterie est examinée Si elle est égale ou inférieure à zéro, à une étape 181, une variable représentant la limite de l'alimentation en courant au moteur est établie à une valeur correspondant à 0 % du courant demandé par le conducteur Si elle est supérieure à 1 O Ah, la limite variable de courant est établie dans une étape 182 à une valeur correspondant à 100 % du courant demandé par le conducteur et si elle est comprise entre l O Ah et zéro, la limite variable de courant est établie dans une étape 183 à une valeur approximative dans une plage qui correspond à la plage de 100 % à 40 % du courant demandé par le conducteur Enfin, à une étape 184, le rapport d'impulsions pour le signal CUTBACK est établi en calculant

le temps passant et le temps non passant pour ce signal.

Il faut noter que la charge qui reste est calculée comme la quantité (AHLLIM-ECWD) La raison de l'utilisation de la variable AHLLIM pour calculer l'état de charge sera

expliquée en se référant au sous-programme MDCALC 3.

En se référant maintenant à la figure 21, on peut y voir l'organigramme du sous-programme FGCALC Celui-ci est responsable du calcul de l'état de charge de la batterie et

du stockage du résultat sous forme de la variable DEFLN.

Après introduction de ce sous-programme, dans une opération 190, un essai est fait pour voir si le chargeur est connecté Si le chargeur est connecté, la routine continue par une étape 191 mais autrement la routine continue par une

opération 192.

Dans l'opération 192, la variable CWFT est calculée en fonction de la présente température de la batterie et de la température de la batterie au moment o l'alimentation en courant du véhicule a été mise en circuit Alors, à l'opération 193, le signal indicateur AHLC est examiné pour voir si la valeur de AHL a été corrigée pendant la dernière exécution d'un sous-programme DISCH 3 Si elle a été corrigée, alors un saut est fait à une étape 194 Si la valeur de AHL n'a pas été corrigée, alors on l'a calcule dans une opération en multipliant la variable CW par la variable CWFT La variable CW représente la capacité d'accumulation de charge de la batterie à 300 C En multipliant cela par CWFT, elle est efficacement déclassée de 0,8 % par OC en-dessous de 301 C. Dans l'opération 194, la variable AHL est examinée pour voir si elle est supérieure à 153 Ah Si elle est supérieure à 153 Ah, la variable AHLLIM est établie à 153 Ah mais autrement, la variable AHLLIM est établie à la valeur présente de AHL Comme on l'a mentionné ci-dessus, la variable AHLLIM est utilisée dans le sous-programme MDCALC 3 pour calculer l'état de la charge de la batterie Cette variable doit être calculée dans le présent sous-programme car elle est seulement calculée dans le sous-programme DISCH 3

si une nouvelle valeur de AHL est calculée dans le sous-

programme DISCH 3, La raison de l'utilisation de la variable

de AHLLIM pour calculer l'état de charge sera expliquée ci-

après. Dans une opération 195, le signal indicateur NAHL est examiné pour voir si une nouvelle valeur de AHL est disponible Si le signal indicateur n'est pas établi, alors le sous-programme continue par une opération 196 Si le signal indicateur est établi une nouvelle valeur de AHL est disponible et la valeur présente de DEFLN est stockée en tant que variable BETA et une variable ECWDO est stockée en tant que variable ALFA avant de passer à l'opération 196 Comme on l'expliquera en se référant au sous-programme MDCALC 3, cela a pour résultats un recalibrage de la taille de mesure 34 à chaque fois que l'on calcule AHL pendant le programme DISCH 3 pour éviter une discontinuité de la lecture de l'appareil de mesure A l'étape 196, le sous-programme MDCALC 3 est appelé pour calculer la variable DEFLN Le programme passe alors à

une étape 197.

Si l'on trouve à l'étape 190, que le chargeur est connecté, à l'étape 191, la valeur ALFA est comparée à une valeur de 2,14 Ah Si ALFA est supérieure à cette valeur, alors la variable DEFLN est calculé selon l'équation qui suit comme on peut le voir à l'étape 198:

DEFLN = MAX (MAX-BETA) (ECWD/ALFA)

Dans cette équation, MAX est la valeur de DEFLN qui

correspond à un plein état de charge.

Si l'on trouve à l'étape 191 que ALFA est plus faible qu'une constante, la variable DEFLN est calculée selon l'équation qui suit comme on peut le voir à l'étape 199

DEFLN = ( 1-ECWD/AHLLIM) MAX

Ainsi, la variable DEFLN tombe linéairement jusqu'à zéro avec ECWD pendant la charge Après l'étape 198 ou 199,

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un saut est fait vers l'étape 197 L'étape 197, la variable est examinée et si elle est supérieure à MAX, elle est établie égale à MAX Enfin, à une étape 200 les variables TIMON et TIMOFF sont calculées selon la valeur de la variable DEFLN afin que le rapport d'impulsions du signal FG

représente l'état de charge de la batterie.

L'organigramme du sous-programme MDCALC 3 est

représente sur la figure 21 Après introduction de ce sous-

programme, une variable FGT 1 est calculée en soustrayant ALFA de AHLIM Alors, à une étape 210, la variable FGT 1 est examinée et si elle est positive, un saut est fait à une étape 211 Si elle se révèle être négative, alors la variable FGT 1 est établie égale à zéro, le signal indicateur AHLC est établi, la variable AHLLIM est établie à ACWD, la variable ALFA est établie à ECWD et la variable DEFLN est établie à

zéro Un saut est alors fait à la fin de la routine.

A l'étape 211, la variable ECWDO est établie égale à ECWD La variable ECWDO est utilisée pendant l'exécution suivant de la routine DISCH 3 Ensuite, à une étape 212, la

différence entre les variables ALFA et AHLLIM est examinée.

* Si cette différence est inférieure à 5,3 Ah, un saut est fait vers une étape 213 et si elle est supérieure à 5,3 Ah, le programme continue par une étape 214 A l'étape 214, une

variable FGT 2 est calculée en soustrayant ECWD de AHLLIM.

Alors à une étape 215, la variable FGT 2 est examinée et si elle est inférieure à zéro, elle est établie à zéro Ensuite, à une étape 216, la variable FGT 1 est établie égale à FGT 2

divisé par FGT 1 Enfin, avant de sauter à la fin du sous-

programme, la variable DEFLN est calculée en tant que produit

de BETA et FGT 1.

Ainsi, la variable DEFLN est calculée selon l'équation qui suit:

DEFLN = BETA (AHLLIM-ECWD) (AHLLIM-ALFA)

Cette équation est utilisée pour éviter une discontinuité de la variable DEFLN lorsqu'une nouvelle valeur de AHLLIM est calculée à la suite du calcul d'une nouvelle valeur de la variable AHL Comme le montre la figure 23, si la décharge commence avec une batterie totalement chargée et

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avec la variable AHLLIM égale AHLLIM 1, alors la variable DEFLN tombe linéairement à zéro tandis que la valeur de ECWD augmente à AHLLIM 1 Alors, si au point Z, une nouvelle valeur de AHLLIM est calculée à AHLLIM 2, la variable DEFLN tombe subséquemment à zéro tandis que la variable ECWD augmente à une valeur de AHLM 2 Si la variable DEFLN était simplement calculé comme étant proportionnelle à ( 1-ECWD/AHL) une discontinuité se produirait au point X. Si l'on trouve, à l'étape 212, que la différence entre ALFA et AHLLIM est inférieure à 5,3 Ah, on ne peut calculer DEFLN avec précision en utilisant l'expression donnée à l'étape 217 En conséquence, à l'étape 213, la variable DEFLN est calculée selon l'équation qui suit: DEFLN = MAX (l-ECWD/AHLLIM) alors, la variable DEFLN est examinée et si elle est inférieure à zéro, elle est établie à zéro Un saut est alors

fait à la fin du sous-programme.

Comme on l'a expliqué en se référant au sous-programme FGCALC 3, afin de calculer la valeur de la variable AHLLIM, la valeur de la variable AHL est comparée à une valeur de 153 Ah

et la variable AHLLIM est alors établie à la plus faible de-

ces deux valeurs La valeur de 153 Ah correspond à 85 % de la capacité nominale d'accumulation de charge de 180 Ah de la batterie quand elle est neuve La variable DEFLN qui représente l'état de charge est alors calculée selon la valeur de la variable AHLLIM La raison de l'utilisation de la variable AHLLIM pour calculer l'état de charge au lieu de

la variable AHL sera maintenant expliquée.

Pendant la première partie de la durée de vie de la batterie, la capacité réelle d'accumulation de charge est supérieure à 153 Ah En conséquence, pendant cette partie de durée de vie de la batterie, la fin de la décharge est indiquée à une décharge correspondant à 153 Ah On a trouvé que la limitation de la décharge à 85 % de la capacité nominale d'accumulation de charge de la batterie quand elle est neuve, pouvait étendre de façon importante la durée de vie de la batterie en comparaison au cas o la batterie est déchargée totalement de façon répétée Tandis que la durée de vie de la batterie progresse, sa capacité d'accumulation de charge baisse et lorsqu'elle baisse au-dessous de 153 Ah, il est clairement nécessaire d'établir la variable AHLLIM à la capacité réelle d'accumulation de charge Afin d'éviter de devoir remplacer la batterie en un stade précoce, il est peu probable qu'un utilisateur d'un véhicule emploira une batterie sur un véhicule dont le temps de mise sous tension nécessite une décharge de plus de 153 Ah ou 85 % de la capacité nominale d'accumulation de charge de la batterie neuve Par conséquent, la limitation de la décharge à cette

valeur ne doit provoquer aucun inconvénient -

Comme on l'a indiqué en se référant à la routine DISCH 3, pendant la dernière partie de la décharge, la charge qui reste et également la capacité d'accumulation de charge réelle de la batterie sont calculées en fonction de la tension à la batterie Quand la tension à la batterie tombe à une valeur VZ la charge qui reste est O et ainsi cette tension correspond à la fin du point de décharge On a trouvé que si la valeur de VZ est établie à 195 V, il y a une probabilité acceptable qu'il n'y aura pas plus de cellules passées en inversion En conséquence, la tension totale à la batterie est un paramètre satisfaisant pour calculer la capacité d'accumulation de charge réelle de la batterie Par conséquent pendant la dernière partie de la durée de vie de la batterie lorsque la variable AHLLIM est établie égale à la capacité d'accumulation de charge réelle de la batterie, on

peut faire une évaluation précise de l'état de la charge.

Dans la demande de brevet britannique N O 2 080 550, est décrit un procédé pour calculer la charge restant à la batterie ainsi que l'état réel de la charge Dans ce procédé,

la batterie est subdivisée en un certain nombre de sous-

ensembles et l'évaluation de ces deux variables est basé sur la tension du sous-ensemble ayant la plus basse tension Sur le fait, ce procédé de calcul de la charge qui reste et de la capacité d'accumulation de charge réelle peut être utilisé

dans la présente invention.

A titre d'exemple, les diverses constantes décrites ci-dessus peuvent avoir les valeurs qui suivent:

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Kl K 2 K 3 - vx VY vz ETALC

ETA 2 C

ETA 3 C

ET Al R

ETA 2 R

= 2,778 Ah/V = 15 Ah = 5 Ah/V

= 208 V

= 202 V

= 196,6 V

= 100 %

= 90 %

= 80 %

= 90 %

= 100 %

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Claims

REVENDICATIONS

1 Appareil d'évaluation de l'état de charge d'une batterie caractérisé en ce qu'il comprend une batterie ( 10), un moyen ( 16) sensible à la batterie pour déterminer une valeur représentant la capacité présente d'accumulation de charge de la batterie un moyen pour comparer la valeur de la capacité présente d'accumulation de charge à une valeur représentant un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale d'accumulation de charge de la batterie quand elle est neuve et pour choisir la plus faible desdites valeurs, et un moyen répondant à la batterie pour déterminer l'état de

charge de la batterie selon ladite valeur plus faible.

2 Appareil d'évaluation selon la revendication 1 caractérisé en qu'il comprend de plus un moyen répondant au courant à la batterie pour produire une valeur de courant, et un moyen pour intégrer à la valeur de courant par rapport au temps afin d'obtenir une valeur représentant la charge retirée de la batterie, l'état de charge étant déterminé à partir de la valeur plus faible précitée et de la valeur de

charge retirée.

3 Appareil d'évaluation selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour produire une valeur représentant la tension d'au moins une partie de la batterie, un moyen pour calculer la charge qui reste à la batterie en fonction de la valeur de tension et produire une valeur de charge qui reste, et un moyen pour calculer la capacité d'accumulation de charge de la batterie en additionnant la valeur de charge qui reste et la valeur de

charge retirée.

4 Appareil d'évaluation selon la revendication 3 caractérisé en ce que la valeur de tension représente la

tension totale de la batterie.

Appareil d'évaluation selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour calculer une valeur de tension de polarisation en fonction du temps et de la valeur du courant, et un moyen pour corriger la valeur de tension pour compenser la tension de polarisation. 6 Procédé d'évaluation de l'état de charge d'une batterie caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer une valeur représentant la capacité présente d'accumulation de charge de la batterie, à comparer la valeur de la capacité présente d'accumulation de charge avec une valeur représentant un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale d'accumulation de charge de la batterie lorsqu'elle est neuve et de choisir la plus faible desdites valeurs, et de déterminer l'état de la charge de la batterie selon ladite

valeur plus faible.

7 Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il consiste de plus à mesurer le courant de la batterie pour produire une valeur et à intégrer la valeur du courant par rapport au temps pour obtenir une valeur représentant la charge retirée de la batterie, l'état de charge étant déterminé en fonction de ladite valeur plus faible et de la

valeur retirée de la charge.

8 Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il consiste de plus à produire une valeur représentant la tension d'au moins une partie de la batterie, à calculer la charge qui reste à la batterie en fonction de la valeur de tension et à produire une valeur de charge restante, et à calculer la capacité d'accumulation de charge de la batterie en additionnant la valeur de charge restante et la valeur

retirée de charge.

9 Système combiné de contrôle du moteur et d'évaluation de l'état de charge d'une batterie pour un véhicule électrique ayant un moteur principal de traction électrique, caractérisé en qu'il comprend une batterie de traction pour appliquer du courant au moteur de traction, un moyen pour contrôler l'alimentation au courant audit moteur de traction, un moyen répondant à la batterie pour déterminer une valeur représentant la capacité d'accumulation de charge présente de la batterie, un moyen pour comparer la valeur de la capacité présente d'accumulation de charge à une valeur représentant un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale à accumulation de charge de la batterie quand elle est neuve et de choisir la plus faible desdites valeurs, un

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moyen répondant à la batterie pour déterminer l'état de charge de la batterie selon ladite valeur plus faible et un moyen interconnecté au moyen de contrôle et au moyen déterminant l'état de charge pour restreindre l'alimentation en courant vers le moteur de traction quand l'état de charge est déterminé par le moyen déterminant l'état de charge tombe

en dessous d'une valeur prédéterminée.

Système selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'alimentation en courant vers le moteur de traction est restreinte à un pourcentage prédéterminé du courant demandé par le conducteur, ledit pourcentage prédéterminé étant progressivement réduit tandis que l'état de la charge

tombe de ladite valeur prédéterminée à 0.

11 Procédé de décharge d'un courant d'alimentation d'une batterie vers le moteur principal de traction d'un véhicule électrique, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer une valeur représentant la capacité présente d'accumulation de charge de la batterie, à comparer la valeur de capacité présente d'accumulation de charge à une valeur représentant un pourcentage prédéterminé de la capacité nominale d'accumulation de charge de la batterie quand elle est neuve et à choisir la plus faible desdites valeurs, à déterminer l'état de charge selon ladite valeur plus faible, et à restreindre l'alimentation en courant vers le moteur de traction quand l'état de charge ainsi déterminé tombe en

dessous d'une valeur prédéterminée.

12 Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que l'alimentation en courant vers le moteur de traction est restreinte à un pourcentage prédéterminé du courant demandé par le conducteur, ledit pourcentage prédéterminé étant progressivement réduit tandis que l'état de charge

tombe à partir de la valeur prédéterminée jusqu'à 0.