FR2826457A1

FR2826457A1 - System for estimating the remaining life of a battery used in the power drive of an electric or hybrid vehicle based on initial measurements of battery parameter values and then recording of the power discharged by the battery

Info

Publication number: FR2826457A1
Application number: FR0108203A
Authority: FR
Inventors: Denis Porcellato
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2002-12-27
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: FR2826457B1

Abstract

System comprises memory (6) for storage of an initial value of a battery (1) characteristic for different charge and temperature states and for storage of the value of the characteristic as a function of the discharge capacity (in ampere hours) or of the electric energy discharged (watt hours). From the stored initial value and the measured values during operation the residual life can be estimated.

Description

La présente invention concerne un système d'évaluation de la durée de vie d'une batterie de stockage d'énergie électrique d'alimentation d'une chaîne de traction électrique ou hybride d'un véhicule automobile. The present invention relates to a system for evaluating the life of a battery for storing electrical energy supplying an electric or hybrid powertrain of a motor vehicle.

Dans l'état de la technique, pour les véhicules automobiles dont la motorisation fait appel complètement ou en partie à une batterie de stockage d'énergie électrique, la durée de vie de cette dernière est exprimée en milliers de kilomètres et représente la distance qu'il est attendu de parcourir avant que la batterie n'atteigne sa fin de vie. In the prior art, for motor vehicles the motorization of which uses all or part of an electric energy storage battery, the lifetime of the latter is expressed in thousands of kilometers and represents the distance that it is expected to run before the battery reaches its end of life.

L'estimation de la durée de vie de cette batterie est actuellement déterminée à partir d'essais de cyclage effectués sur banc selon des cycles représentatifs d'une utilisation courante du véhicule. The estimate of the life of this battery is currently determined from cycling tests carried out on bench according to cycles representative of current use of the vehicle.

De façon générale, on définit la durée de vie d'une telle batterie par le nombre de cycles effectués pour une chute prédéterminée, par exemple de 20%, d'une caractéristique particulière de celle-ci par rapport à sa valeur initiale, pour un état de charge et une température donnés. In general, the lifespan of such a battery is defined by the number of cycles carried out for a predetermined fall, for example of 20%, of a particular characteristic thereof compared to its initial value, for a state of charge and temperature.

C'est ainsi que sur banc, la durée de vie peut être estimée par la chute d'une caractéristique comme par exemple : - l'énergie E (Wh, J) restituée par la batterie au cours d'une décharge selon un profil dynamique et/ou à courant constant, - la capacité C (Ah, C) restituée par la batterie au cours d'une décharge selon un profil dynamique et/ou à courant constant, - la puissance maximale Pmax (t) (W, J/s) pour un état de charge et une température donnés. Cette puissance est mesurée lors d'une impulsion de décharge ou de charge de la batterie, d'une durée de t secondes à un courant d'intensité Imt, c'est-à-dire d'intensité maximale que peut supporter la batterie à cet état de charge. La puissance maximale au bout de t secondes, à savoir Pmax (t), est le produit de l'intensité du courant et de la tension mesurée au bout de t secondes aux bornes de la batterie. Ainsi par exemple, la durée de l'impulsion peut être de 10 secondes, et/ou - la résistance interne après t secondes Ri (t) (mohms) de la batterie pour un état de charge et une température donnés. Généralement, la résistance interne est mesurée lors d'une impulsion de décharge ou de charge de la batterie, d'une durée de t secondes à un courant d'intensité It. L'intensité n'est pas nécessairement au niveau maximum que peut supporter la batterie à cet état de Thus on a bench, the lifespan can be estimated by the fall of a characteristic such as for example: - the energy E (Wh, J) restored by the battery during a discharge according to a dynamic profile and / or at constant current, - the capacity C (Ah, C) restored by the battery during a discharge according to a dynamic profile and / or at constant current, - the maximum power Pmax (t) (W, J / s) for a given state of charge and temperature. This power is measured during a discharge or charge pulse of the battery, for a duration of t seconds at a current of intensity Imt, that is to say of maximum intensity that the battery can withstand at this state of charge. The maximum power after t seconds, namely Pmax (t), is the product of the current intensity and the voltage measured after t seconds at the terminals of the battery. For example, the duration of the pulse can be 10 seconds, and / or - the internal resistance after t seconds Ri (t) (mohms) of the battery for a given state of charge and temperature. Generally, the internal resistance is measured during a discharge or battery charging pulse, lasting from t seconds to a current of intensity It. The intensity is not necessarily at the maximum level that the battery can withstand in this state of

charge et pendant cette durée. Cette impulsion est précédée d'un pas à faible intensité ou à intensité nulle. La résistance interne après t (s) est le rapport de la différence de tension sur la différence d'intensité entre le point à t secondes (Ut/tt) sur l'impulsion à forte intensité et le point de fin de pas à faible intensité (U1/11). charge and during this time. This pulse is preceded by a step at low intensity or at zero intensity. The internal resistance after t (s) is the ratio of the voltage difference to the intensity difference between the point at t seconds (Ut / tt) on the high intensity pulse and the end point of the step at low intensity (U1 / 11).

On peut également envisager une autre méthode de calcul en faisant succéder à un pas de courant à forte intensité, un pas à faible intensité voire à intensité nulle. La résistance interne après t (s) est le rapport de la différence de tension sur la différence d'intensité entre le point à t secondes sur le pas à faible intensité (Ut/) t) et le point en fin de pas à forte intensité (Uz). Another calculation method can also be envisaged by following a high current step, a low intensity step or even zero intensity. The internal resistance after t (s) is the ratio of the voltage difference to the intensity difference between the point at t seconds on the step at low intensity (Ut /) t) and the point at the end of step at high intensity (Uz).

Par conséquent, pour chaque batterie, la durée de vie est définie selon les résultats de tests effectués sur banc sur un échantillon plus ou moins grand de produits en suivant des procédures préalablement établies. Consequently, for each battery, the lifespan is defined according to the results of tests carried out on a bench on a larger or smaller sample of products by following previously established procedures.

On conçoit que ceci présente un certain nombre d'inconvénients, car ces systèmes de l'état de la technique ne prennent pas en compte les conditions réelles d'utilisation de la batterie. It is understood that this has a certain number of drawbacks, because these prior art systems do not take into account the actual conditions of use of the battery.

Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. The object of the invention is therefore to solve these problems.

A cet effet, l'invention a pour objet un système d'évaluation de la durée de vie d'une batterie de stockage d'énergie électrique d'alimentation d'une chaîne de traction électrique ou hybride d'un véhicule automobile, comportant des moyens de stockage de la valeur initiale d'au moins une caractéristique de cette batterie à différents états de charge et de température de celle-ci et de son évolution en fonction de la capacité déchargée et/ou de l'énergie électrique déchargée, de l'état de charge et de la température de celle-ci, relevée lors la mise en service de cette batterie et des moyens de traitement d'informations pour déterminer une durée de vie estimée de la batterie à partir de cette valeur, caractérisé en ce que ces moyens de traitement d'informations sont associés à des moyens de détermination de valeurs correspondantes de cette caractéristique, au cours de l'utilisation de la batterie, pour permettre de suivre l'évolution de cette valeur et donc de la durée de vie de la batterie en fonction des conditions d'utilisation de celle-ci. To this end, the subject of the invention is a system for evaluating the life of a battery for storing electrical energy supplying an electric or hybrid powertrain of a motor vehicle, comprising means for storing the initial value of at least one characteristic of this battery at different states of charge and of temperature thereof and of its evolution as a function of the discharged capacity and / or of the discharged electrical energy, of the state of charge and of the temperature thereof, noted during the commissioning of this battery and of the information processing means to determine an estimated life of the battery from this value, characterized in that these information processing means are associated with means for determining corresponding values of this characteristic, during the use of the battery, to enable the evolution of this value to be followed and therefore the lifetime of the battery depending on the conditions of use thereof.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which:

- la Fig. 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'un système d'évaluation selon l'invention ; - la Fig. 2 représente un organigramme illustrant le fonctionnement de celui-ci ; et - les Figs. 3,4, 5 et 6 illustrent la détermination de différentes caractéristiques d'une batterie. - Fig. 1 represents a block diagram illustrating the general structure of an evaluation system according to the invention; - Fig. 2 shows a flowchart illustrating the operation thereof; and - Figs. 3,4, 5 and 6 illustrate the determination of different characteristics of a battery.

On a en effet représenté sur la figure 1, un schéma synoptique illustrant la structure générale d'un système d'évaluation selon l'invention. FIG. 1 shows a block diagram illustrating the general structure of an evaluation system according to the invention.

Sur cette figure 1, la batterie est désignée par la référence générale 1 et est raccordée à des consommateurs désignés par la référence générale 2, du véhicule. In this figure 1, the battery is designated by the general reference 1 and is connected to consumers designated by the general reference 2, of the vehicle.

Des moyens de traitement d'informations désignés par la référence générale 3 constitués par un superviseur de batterie, sont associés à celle-ci et plus particulièrement à des moyens de mesure de courant dans cette batterie désignés par la référence générale 4 et à des moyens de mesure de tension aux bornes de celle-ci et de température de celle-ci, désignés par la référence générale 5. Information processing means designated by the general reference 3 constituted by a battery supervisor, are associated with the latter and more particularly with current measurement means in this battery designated by the general reference 4 and with means for measurement of voltage across the terminals and temperature thereof, designated by the general reference 5.

Ce superviseur de batterie 3 est également associé à des moyens de stockage de données désignés par la référence générale 6, et qui seront décrits plus en détail par la suite. This battery supervisor 3 is also associated with data storage means designated by the general reference 6, and which will be described in more detail below.

Plus particulièrement, la batterie est une batterie de stockage d'énergie électrique d'alimentation d'une chaîne de traction électrique ou hybride d'un véhicule automobile. More particularly, the battery is a battery for storing electrical energy supplying an electric or hybrid powertrain of a motor vehicle.

Dans un véhicule équipé d'une chaîne de traction électrique, celui-ci comporte un ou plusieurs moteurs électriques dont l'alimentation est assurée à partir d'une batterie adaptée par exemple pour être rechargée à partir d'un réseau de distribution électrique externe au véhicule à travers un chargeur. In a vehicle equipped with an electric traction chain, this comprises one or more electric motors, the supply of which is ensured from a battery suitable, for example, for being recharged from an electrical distribution network external to the vehicle through a charger.

Dans un véhicule équipé d'une chaîne de traction hybride, la batterie de stockage d'énergie est associée à un moteur thermique permettant d'assurer la recharge de cette batterie, à travers par exemple un alternateur et un redresseur. In a vehicle equipped with a hybrid traction chain, the energy storage battery is associated with a heat engine making it possible to recharge this battery, for example through an alternator and a rectifier.

Dans le système d'évaluation selon l'invention, le superviseur de batterie est associé à des moyens de stockage de données et plus particulièrement de la valeur initiale d'au moins une caractéristique de cette batterie à différents états In the evaluation system according to the invention, the battery supervisor is associated with data storage means and more particularly with the initial value of at least one characteristic of this battery in different states

de charge et de température de celle-ci et de son évolution en fonction de la capacité déchargée et/ou de l'énergie électrique déchargée, de l'état de charge et de la température de celle-ci, relevée lors de la mise en service de cette batterie. of charge and temperature thereof and its evolution as a function of the discharged capacity and / or of the discharged electrical energy, of the state of charge and of the temperature thereof, noted during the setting in service of this battery.

Ces relevés sont par exemple réalisés sur banc d'essais comme cela a été indiqué précédemment. These readings are, for example, carried out on a test bench as indicated above.

Les moyens de traitement d'informations formés par le superviseur 3 sont alors adaptés pour déterminer une durée de vie estimée de la batterie à partir de cette valeur. The information processing means formed by the supervisor 3 are then adapted to determine an estimated battery life from this value.

Comme cela a été indiqué précédemment, cette durée de vie est par exemple estimée en milliers de kilomètres et représente la distance qu'il est attendu de parcourir avant que la batterie n'atteigne sa fin de vie. As indicated above, this lifespan is for example estimated in thousands of kilometers and represents the distance that it is expected to travel before the battery reaches its end of life.

Comme cela a été indiqué précédemment également, la durée de vie d'une batterie peut par exemple être définie par une chute prédéterminée d'une caractéristique particulière par rapport à sa valeur initiale à un état de charge et une température donnés, cette chute étant par exemple égale à 20% de la valeur initiale. As also indicated above, the lifetime of a battery can for example be defined by a predetermined fall of a particular characteristic compared to its initial value at a given state of charge and temperature, this fall being by example equal to 20% of the initial value.

Dans le système d'évaluation selon l'invention, les moyens de traitement d'informations 3 sont également reliés à des moyens de détermination des valeurs correspondantes de cette caractéristique, au cours de l'utilisation de la batterie, pour permettre de suivre l'évolution de cette valeur et donc de la durée de vie de la batterie, en fonction des conditions d'utilisation de celle-ci. In the evaluation system according to the invention, the information processing means 3 are also connected to means for determining the corresponding values of this characteristic, during the use of the battery, to enable monitoring of the evolution of this value and therefore of the life of the battery, depending on the conditions of use thereof.

Ceci permet alors de prendre en compte les différences de comportement au niveau de la conduite du véhicule entre les différents conducteurs. This then makes it possible to take into account the differences in behavior in terms of driving the vehicle between the different drivers.

En effet, selon le type de conduite adoptée, c'est-à-dire plus ou moins sportif ou père de famille , la durée de vie de la batterie d'un véhicule va être différente en raison d'un historique d'utilisation différent. Indeed, depending on the type of driving adopted, that is to say more or less sporty or father, the life of the battery of a vehicle will be different due to a different history of use .

Or, les essais effectués sur banc pour déterminer la durée de vie estimée correspondent à des conditions d'utilisation moyennes. However, the tests carried out on a bench to determine the estimated lifetime correspond to average conditions of use.

Mais, l'utilisation par certains conducteurs de leur véhicule, peut s'écarter sensiblement de ces conditions moyennes. De plus, et sur banc de par la limitation technique du matériel, on ne peut pas reproduire des appels de courant sous forme de pics c'est-à-dire d'impulsions de courant inférieures à la seconde, que l'on peut rencontrer en cours d'utilisation normale du véhicule. However, the use by certain drivers of their vehicle can deviate significantly from these average conditions. In addition, and on the bench due to the technical limitation of the material, it is not possible to reproduce current draws in the form of peaks, that is to say current pulses of less than one second, which may be encountered. during normal vehicle use.

Enfin, il importe également de prendre en compte la dispersion du processus de fabrication de la batterie qui, même si elle est contrôlée, peut conduire à des caractéristiques initiales ou au cours de la phase de vie de roulage qui peuvent varier d'une batterie à une autre à conditions de roulage identiques. Finally, it is also important to take into account the dispersion of the battery manufacturing process which, even if it is controlled, can lead to initial characteristics or during the driving life phase which can vary from battery to battery. another with identical driving conditions.

On a représenté sur la figure 2, un organigramme illustrant le fonctionnement du système selon l'invention. There is shown in Figure 2, a flowchart illustrating the operation of the system according to the invention.

Ce fonctionnement débute lors d'une étape 7 au cours de laquelle la batterie est testée lors de sa mise en service. This operation begins during a step 7 during which the battery is tested during its commissioning.

Cette étape peut par exemple être mise en oeuvre sur banc, ce qui permet de déterminer la valeur initiale d'au moins une caractéristique de la batterie à différents états de charge et de température de celle-ci et son évolution en fonction de la capacité déchargée et/ou de l'énergie électrique déchargée, de l'état de charge et de la température de celle-ci. This step can for example be carried out on a bench, which makes it possible to determine the initial value of at least one characteristic of the battery at different states of charge and of temperature thereof and its evolution as a function of the discharged capacity. and / or discharged electrical energy, the state of charge and the temperature thereof.

Cette ou ces valeurs initiales de caractéristiques sont alors stockées lors de l'étape 8, par exemple dans les moyens de stockage 6 décrits en regard de la figure 1. This or these initial characteristic values are then stored during step 8, for example in the storage means 6 described with reference to FIG. 1.

Au cours de l'utilisation de la batterie, celle-ci est soumise à des contrôles périodiques tels qu'illustrés par l'étape 9 sur cette figure 2, au cours desquels le superviseur 3 réalise un bilan de fonctionnement de la batterie lui permettant de déterminer les valeurs correspondantes de la caractéristique relevée lors de la phase initiale, pour permettre de déterminer une nouvelle valeur et la stocker lors de l'étape 10 par exemple dans les moyens de stockage 6. During the use of the battery, the latter is subjected to periodic checks as illustrated by step 9 in this FIG. 2, during which the supervisor 3 performs an assessment of the operation of the battery allowing him to determine the corresponding values of the characteristic noted during the initial phase, to enable a new value to be determined and store it during step 10, for example in the storage means 6.

Il est alors possible de suivre l'évolution de cette valeur et donc de la durée de vie de la batterie en fonction des conditions d'utilisation de celle-ci et du véhicule, pour déterminer par exemple lors de l'étape 11, une nouvelle durée de vie estimée de la batterie prenant en compte ces conditions d'utilisation. It is then possible to follow the evolution of this value and therefore of the life of the battery as a function of the conditions of use thereof and of the vehicle, to determine for example during step 11, a new estimated battery life taking into account these conditions of use.

Le système selon l'invention permet donc à partir de l'évolution de la valeur d'une ou de plusieurs caractéristiques particulières de la batterie, telles que définies ci-dessus, de déterminer l'espérance de vie de la batterie à tout moment de sa phase de vie en prenant en compte son propre historique d'utilisation. The system according to the invention therefore makes it possible, from the change in the value of one or more particular characteristics of the battery, as defined above, to determine the life expectancy of the battery at any time. its life phase by taking into account its own history of use.

Ceci est réalisé en effectuant un contrôle périodique de la batterie et en comparant les valeurs trouvées lors de ce contrôle, pour la ou les caractéristi- This is done by performing a periodic check of the battery and comparing the values found during this check, for the characteristic (s).

ques particulières, à uh certain état de charge et de température de la batterie, à leur valeur initiale dans ces mêmes conditions. ques particular, at a certain state of charge and temperature of the battery, at their initial value under these same conditions.

On peut alors déterminer, par une loi d'extrapolation fixée au préalable, combien de capacité cumulée (Ah, C) ou d'énergie déchargée cumulée (Wh, J), la batterie peut encore supporter jusqu'à la chute prédéterminée de la caractéristique particulière, synonyme de fin de vie de la batterie, chute par exemple fixée à 20% de la valeur initiale. We can then determine, by a predefined extrapolation law, how much cumulative capacity (Ah, C) or cumulative discharged energy (Wh, J), the battery can still support until the predetermined drop in the characteristic particular, synonymous with end of battery life, drop for example fixed at 20% of the initial value.

En effectuant le rapport de la quantité d'énergie déchargée cumulée (Wh) ou de la quantité de capacité déchargée cumulée (Ah), du début de vie jusqu'au dernier contrôle, par le nombre de kilomètres parcourus, on détermine la consommation moyenne par kilomètre du conducteur utilisant le véhicule. By making the ratio of the amount of cumulative discharged energy (Wh) or the quantity of cumulative discharged capacity (Ah), from the start of life to the last check, by the number of kilometers traveled, the average consumption is determined by kilometer of the driver using the vehicle.

Cette consommation moyenne prend en compte le type de parcours du conducteur et sa façon de conduire. This average consumption takes into account the type of driver's journey and his driving style.

En supposant que ces conditions de roulage seront reproduites dans le futur, après avoir déterminé la quantité de capacité déchargée cumulée (Ah) ou d'énergie déchargée cumulée (Wh), que la batterie peut encore supporter à la décharge, jusqu'à la chute de 20% indiquée précédemment d'une caractéristique particulière et en connaissant la consommation moyenne du conducteur, le superviseur 3 déduit alors le nombre de kilomètres que peut encore parcourir le véhicule, c'est-à-dire en fait la batterie, jusqu'à sa fin de vie. Assuming that these driving conditions will be reproduced in the future, after having determined the amount of accumulated discharged capacity (Ah) or accumulated discharged energy (Wh), which the battery can still withstand at discharge, until it drops of 20% indicated previously of a particular characteristic and knowing the average consumption of the driver, the supervisor 3 then deduces the number of kilometers that the vehicle can still travel, i.e. in fact the battery, up to end of life.

Ceci suppose bien entendu comme cela a été indiqué précédemment, la connaissance des valeurs initiales des différentes caractéristiques à différents états de charge et à différentes températures et de leurs évolutions en fonction de la quantité de capacité ou d'énergie cumulée déchargée, de l'état de charge et de la température. This supposes, of course, as has been indicated above, the knowledge of the initial values of the different characteristics at different charge states and at different temperatures and of their changes as a function of the amount of capacity or of accumulated energy discharged, of the state load and temperature.

Bien évidemment, cette estimation est donnée avec une certaine incertitude, mais cette incertitude est d'autant plus faible que le nombre de kilomètres parcourus est élevé. Obviously, this estimate is given with a certain uncertainty, but this uncertainty is lower the higher the number of kilometers traveled.

La détermination de l'espérance de vie peut alors se faire en mode de roulage ou en mode de parcage du véhicule. The determination of life expectancy can then be done in driving mode or in vehicle parking mode.

Dans ce dernier cas, celle-ci peut par exemple être réalisée par une personne spécialisée d'un réseau d'après-vente du constructeur In the latter case, this can for example be carried out by a specialist from an after-sales network of the manufacturer.

Les valeurs des caractéristiques sont déterminées à partir de mesures de tension et de courant de la batterie et sont alors mémorisées dans les moyens de stockage 6 associés au superviseur 3. The values of the characteristics are determined from measurements of battery voltage and current and are then stored in the storage means 6 associated with the supervisor 3.

Ceci peut être réalisé périodiquement à une fréquence par exemple déterminée et chaque valeur est alors stockée. Ces valeurs correspondant aux conditions des procédures d'évaluation des caractéristiques, peuvent ainsi être enregistrées dans un tableau avec en correspondance le nombre d'ampèresheures déchargés cumulés ou le nombre équivalent de capacité nominale correspondant à ce nombre d'ampères-heures déchargés et les valeurs de température partielle ou moyenne relevées au sein de la batterie auxquelles ont été faits ces relevés. This can be done periodically at a determined frequency, for example, and each value is then stored. These values corresponding to the conditions of the characteristic evaluation procedures, can thus be recorded in a table with in correspondence the number of ampere-hours discharged cumulated or the equivalent number of nominal capacity corresponding to this number of ampere-hours discharged and the values partial or average temperature readings within the battery to which these readings were taken.

On peut également considérer la batterie comme étant constituée de groupes d'éléments avec pour chaque groupe ou élément, des capteurs propres de courant, de tension et de température. One can also consider the battery as being made up of groups of elements with for each group or element, own sensors of current, tension and temperature.

Il est ainsi possible d'évaluer la durée de vie de la batterie par groupe ou par élément. It is thus possible to assess the battery life by group or by element.

En effet, selon la position relative des éléments de la batterie, leur environnement thermique peut être différent et par conséquent la durée de vie peut varier d'un groupe à l'autre. In fact, depending on the relative position of the battery cells, their thermal environment may be different and consequently the lifespan may vary from one group to another.

La lecture de ces différentes informations peut également être réalisée par l'intermédiaire d'une prise de diagnostic du véhicule. The reading of these various pieces of information can also be carried out by means of a diagnostic socket of the vehicle.

La détermination de l'évolution des caractéristiques peut comme cela a été indiqué précédemment, être effectuée en mode de roulage du véhicule ou en mode de parcage de celui-ci. Ces caractéristiques peuvent être mesurées

aussi bien lors de la charge que lors de la décharge de la batterie. The determination of the evolution of the characteristics can, as indicated above, be carried out in vehicle driving mode or in parking mode thereof. These characteristics can be measured

both when charging and when discharging the battery.

En mode de roulage, on ne peut évaluer que l'évolution des caractéristiques de puissance maximale Pmax (t) et de résistance interne Ri (t) d'une batterie totale ou partielle comme cela est illustré sur les figures 3 à 6. In driving mode, it is only possible to evaluate the evolution of the characteristics of maximum power Pmax (t) and internal resistance Ri (t) of a total or partial battery as illustrated in FIGS. 3 to 6.

Les valeurs de courant, de tension et de température sont alors enregistrées à chaque fois que les conditions des procédures de détermination de la puissance et de la résistance interne sont remplies au cours du roulage du véhicule. The values of current, voltage and temperature are then recorded each time that the conditions of the procedures for determining the power and the internal resistance are fulfilled during the running of the vehicle.

Une détermination forcée de ces caractéristiques, c'est-à-dire à partir d'une stratégie de loi de commande, peut également être mise en oeuvre. A forced determination of these characteristics, that is to say from a control law strategy, can also be implemented.

La fluctuation du courant en utilisation normale étant rapide, les plages de courant où l'intensité est constante et en plus maximale, sont généralement d'une durée inférieure à la seconde. The fluctuation of the current in normal use being rapid, the current ranges where the intensity is constant and in addition maximum, are generally of a duration less than one second.

Par conséquent, on ne peut pas avoir accès à une puissance et à une résistance interne sur une durée relativement longue. Consequently, one cannot have access to a power and an internal resistance for a relatively long period.

Toutefois, il peut apparaître au cours du roulage du véhicule des pla- ges plus ou moins longues à courant maximal constant, d'une durée supérieure à la seconde mais avec une fréquence plus faible. However, there may appear, during the running of the vehicle, more or less long ranges at constant maximum current, of a duration greater than one second but with a lower frequency.

Par conséquent, la probabilité de se trouver dans des conditions de roulage conformes aux procédures de détermination est très faible. Consequently, the probability of being in driving conditions in accordance with the determination procedures is very low.

Ces conditions sont par exemple une intensité de courant qui reste à

1 1 des niveaux 11 et It, comme cela est illustré sur les figures mentionnées précé- demment, pendant des durées conformes à la procédure de mesure de la résistance interne et un niveau Imt pendant la durée t conforme à la procédure de mesure de la puissance maximale à t secondes, et éventuellement que la température soit la plus proche possible de celle qui a permis de déterminer la valeur initiale de la caractéristique. These conditions are for example a current intensity which remains at

1 1 of levels 11 and It, as illustrated in the figures mentioned above, for durations in accordance with the internal resistance measurement procedure and a level Imt for the duration t in accordance with the power measurement procedure maximum at t seconds, and possibly that the temperature is as close as possible to that which made it possible to determine the initial value of the characteristic.

Dans le cas d'un véhicule hybride, au cours du roulage, une solution est de commander à la batterie de débiter un courant Imt pendant au moins t secondes, par une loi de commande spécifique lorsque la batterie se trouve dans les conditions optimales et éventuellement à une certaine température. In the case of a hybrid vehicle, during driving, a solution is to command the battery to deliver a current Imt for at least t seconds, by a specific control law when the battery is in optimal conditions and possibly at a certain temperature.

Les valeurs de la tension et de l'intensité du courant sont alors enregistrées après une durée de t secondes. The values of the voltage and the current intensity are then recorded after a duration of t seconds.

La valeur Pmax (t) est ensuite déterminée. The Pmax (t) value is then determined.

Bien évidemment, cet ordre de commande n'est pas prioritaire et doit s'effacer devant les ordres de commande du superviseur qui assurent une conduite du véhicule en toute sécurité. Obviously, this control order does not have priority and must be erased before the supervisor's control orders which ensure safe driving of the vehicle.

Bien que cette loi de commande s'écarte peut être d'une gestion optimisée de la contribution mécanique et électrique et donc de la consommation en énergie du véhicule, il convient de mentionner que cette loi de commande spécifique est ordonnée à une fréquence très faible, par exemple tous les x milliers de kilomètres et ne dure au maximum que quelques dizaines de secondes. Although this control law may differ from an optimized management of the mechanical and electrical contribution and therefore of the energy consumption of the vehicle, it should be mentioned that this specific control law is ordered at a very low frequency, for example every x thousands of kilometers and lasts at most only a few tens of seconds.

On peut également envisager de déterminer la résistance interne Ri (t) de la même façon, en forçant le régime de la batterie à des courants It et i1 pen- One can also consider determining the internal resistance Ri (t) in the same way, by forcing the speed of the battery at currents It and i1

dant des durées conformes à la procédure illustrée de détermination de la résistance. for durations in accordance with the illustrated procedure for determining resistance.

En fonction des valeurs de courant et de tension relevées, il est alors possible de déterminer la valeur de la résistance interne. Depending on the current and voltage values recorded, it is then possible to determine the value of the internal resistance.

Ces mesures en conditions dites forcées peuvent être réalisées de fa- çon transparente pour le conducteur du véhicule ou consécutivement à une action volontaire de celui-ci. These measurements under so-called forced conditions can be carried out transparently for the driver of the vehicle or following a voluntary action of the latter.

Ces caractéristiques peuvent être mesurées aussi bien en charge qu'en décharge de la batterie. These characteristics can be measured both in charge and in discharge of the battery.

L'évaluation de ces caractéristiques en mode de parcage nécessite d'amener la batterie à un état pleinement chargé, par exemple en la rechargeant avec le moteur thermique dans une chaîne hybride ou par un chargeur extérieur, pour permettre d'effectuer ensuite une décharge complète de celle-ci. The evaluation of these characteristics in parking mode requires bringing the battery to a fully charged state, for example by recharging it with the internal combustion engine in a hybrid chain or by an external charger, to allow then to carry out a complete discharge. of it.

Cette décharge peut être réalisée à différentes valeurs de courant. This discharge can be carried out at different current values.

Cette décharge peut être réalisée en déchargeant la batterie dans une résistance ou toute autre charge formée par exemple par un consommateur du véhicule, dimensionnée de manière à ce que le courant de décharge ait la valeur souhaitée ou sur un banc spécifique. This discharge can be carried out by discharging the battery in a resistor or any other charge formed for example by a consumer of the vehicle, dimensioned so that the discharge current has the desired value or on a specific bench.

Pour permettre la détermination de l'évolution de la puissance et de la résistance interne de la batterie, il faut amener celle-ci à un ou plusieurs états de charge particuliers, c'est-à-dire les mêmes que ceux pour lesquels ces caractéristiques ont été calculées lors de la mise en service de la batterie et qui servent de référence. To allow the determination of the evolution of the power and the internal resistance of the battery, it is necessary to bring it to one or more particular states of charge, ie the same as those for which these characteristics were calculated during the commissioning of the battery and which serve as a reference.

Une fois l'état de charge désiré atteint, on décharge alors la batterie en suivant les procédures d'évaluation de la puissance maximale et de la résistance interne décrites précédemment sans oublier de relever les températures. Once the desired state of charge has been reached, the battery is then discharged by following the procedures for evaluating the maximum power and the internal resistance described above, without forgetting to record the temperatures.

Par ailleurs, en ce qui concerne l'évaluation de la puissance et de la résistance interne, l'impulsion de décharge peut être obtenue de plusieurs autres manières. On the other hand, with regard to the evaluation of power and internal resistance, the discharge pulse can be obtained in several other ways.

C'est ainsi par exemple que l'on peut activer certains consommateurs tels que par exemple les moyens de dégivrage, les phares du véhicule, etc..., pour atteindre la valeur de courant nécessaire à la détermination de la résistance interne et éventuellement de la puissance maximale. Thus, for example, it is possible to activate certain consumers such as, for example, the defrosting means, the headlights of the vehicle, etc., to reach the current value necessary for determining the internal resistance and possibly maximum power.

Une autre solution consiste à créer des pertes suffisantes par un onduleur embarqué à bord du véhicule, toujours afin d'obtenir les valeurs de courant pour la détermination de la résistance interne et éventuellement de la puissance maximale. Another solution consists in creating sufficient losses by an inverter on board the vehicle, always in order to obtain the current values for determining the internal resistance and possibly the maximum power.

Cette détermination de la résistance interne ou de la puissance peut être réalisée aussi bien en charge qu'en décharge. This determination of the internal resistance or of the power can be carried out both in charge and in discharge.

L'impulsion en charge peut être obtenue par un chargeur connecté à la batterie ou toute autre source d'énergie telle que par exemple une autre batterie, une supercapacité, etc... The impulse under load can be obtained by a charger connected to the battery or any other source of energy such as for example another battery, a supercapacitor, etc.

On peut même envisager de créer une impulsion à partir de la batterie de démarrage du moteur du véhicule. We can even consider creating a pulse from the vehicle engine starting battery.

Ces différentes stratégies sont mises en oeuvre par le superviseur de gestion de cette batterie. These different strategies are implemented by the management supervisor of this battery.

Ce dernier gère l'état de charge et la thermique de la batterie en veillant à ce que la température et l'état de charge restent compris dans les limites permises par le fournisseur de cette batterie. The latter manages the state of charge and the thermal of the battery, ensuring that the temperature and state of charge remain within the limits permitted by the supplier of this battery.

Ceci est possible en utilisant les informations délivrées par les capteurs de tension, de courant et de température associés à la batterie. This is possible by using the information delivered by the voltage, current and temperature sensors associated with the battery.

On conçoit alors qu'une telle structure permet d'avoir à tout moment un diagnostic de l'état de santé de la batterie. It is therefore understandable that such a structure makes it possible at any time to have a diagnosis of the state of health of the battery.

Comme cela a été indiqué précédemment, cet état de santé peut être relevé par exemple à travers une prise de diagnostic du véhicule qui permet alors d'avoir accès aux valeurs de la ou des caractéristiques du dernier contrôle effectué sur la batterie et éventuellement de tous ceux effectués au cours de la vie de celle-ci, dans la mesure où ces valeurs sont stockées dans les moyens de stockage 6. As indicated above, this state of health can be noted for example through a diagnostic socket on the vehicle which then gives access to the values of the characteristic or characteristics of the last check carried out on the battery and possibly of all those made during its life, insofar as these values are stored in the storage means 6.

On peut alors estimer et évaluer l'état d'une batterie lors par exemple de la revente d'un véhicule entre particuliers ou lors de la reprise d'un véhicule dans le réseau du constructeur. We can then estimate and evaluate the state of a battery when, for example, the resale of a vehicle between individuals or when a vehicle is resumed in the manufacturer's network.

Un suivi statistique des batteries du parc automobile du constructeur peut alors établi. Cette information peut ou non être accessible aux utilisateurs. Statistical monitoring of the manufacturer's fleet of vehicles can then be established. This information may or may not be accessible to users.

La ou les caractéristiques utilisées peuvent être : - l'énergie E restituée par la batterie au cours d'une décharge selon un profil dynamique et/ou à courant constant, The characteristic or characteristics used can be: - the energy E restored by the battery during a discharge according to a dynamic profile and / or at constant current,

- la capacité C restituée par la batterie au cours d'une décharge selon un profil dynamique et/ou à courant constant, - la puissance maximale Pmax (t) (Fig. 3) pour un état de charge et une température donnés. Cette puissance est mesurée lors d'une impulsion de décharge ou de charge de la batterie, d'une durée de t secondes à un courant d'intensité Imt, c'est-à-dire d'intensité maximale que peut supporter la batterie à cet état de charge. La puissance maximale au bout de t secondes, à savoir Pmax (t), est le produit de l'intensité du courant et de la tension mesurée au bout de t secondes aux bornes de la batterie. Ainsi par exemple, la durée de l'impulsion peut être de 10 secondes, et/ou - la résistance interne après t secondes Ri (t) de la batterie pour un état de charge et une température donnés. Généralement, la résistance interne est mesurée lors d'une impulsion de décharge (Figs. 4 et 5) ou de charge de la batterie (Fig. 6), d'une durée de t secondes à un courant d'intensité It. L'intensité n'est pas nécessairement au niveau maximum que peut supporter la batterie à cet état de charge et pendant cette durée. Cette impulsion est précédée d'un pas à faible intensité ou à intensité nulle. La résistance interne après t (s) est le rapport de la différence de tension sur la différence d'intensité entre le point à t secondes (Ut/lt) sur l'impulsion à forte intensité et le point de fin de pas à faible intensité (U1/11). - the capacity C restored by the battery during a discharge according to a dynamic profile and / or at constant current, - the maximum power Pmax (t) (Fig. 3) for a given state of charge and temperature. This power is measured during a discharge or charge pulse of the battery, for a duration of t seconds at a current of intensity Imt, that is to say of maximum intensity that the battery can withstand at this state of charge. The maximum power after t seconds, namely Pmax (t), is the product of the current intensity and the voltage measured after t seconds at the terminals of the battery. Thus for example, the duration of the pulse can be 10 seconds, and / or - the internal resistance after t seconds Ri (t) of the battery for a given state of charge and temperature. Generally, the internal resistance is measured during a discharge pulse (Figs. 4 and 5) or charging the battery (Fig. 6), lasting for t seconds at a current of intensity It. The intensity is not necessarily at the maximum level that the battery can withstand at this state of charge and for this duration. This pulse is preceded by a step at low intensity or at zero intensity. The internal resistance after t (s) is the ratio of the voltage difference to the intensity difference between the point at t seconds (Ut / lt) on the high intensity pulse and the end point of the step at low intensity (U1 / 11).

Claims

1. System for evaluating the life of a battery for storing electrical energy supplying an electric or hybrid powertrain of a motor vehicle, comprising means (6) for storing value initial of at least one characteristic of this battery (1) at different charge and temperature states thereof and its evolution as a function of the discharged capacity (Ah, C) and / or of the discharged electrical energy ( Wh, J) and of the temperature thereof, recorded during the commissioning of this battery and of information processing means to determine an estimated life of the battery from this value, characterized in that these information processing means (3) are associated with means for determining (3) corresponding values of this characteristic, during the use of the battery (1), to enable the evolution of this value to be followed and therefore the lifespan depending on the conditions of use of the battery.

2. System according to claim 1, characterized in that the characteristic of the battery is the energy restored by the latter during a discharge according to a dynamic and / or constant current profile.

3. System according to claim 1, characterized in that the characteristic of the battery is the capacity restored by the latter during a discharge according to a dynamic profile and / or constant current.

4. System according to claim 1, characterized in that the characteristic of the battery is its maximum power for a given state of charge and temperature.

5. System according to claim 1, characterized in that the characteristic of the battery is its internal resistance after a predetermined period of time, for a given state of charge and temperature.

6. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the information processing means (3) are connected to means (4,5) for measuring the voltage across the terminals of the battery (1), the current therein and the temperature thereof.

7. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for determining (3) the corresponding values during the use of the battery (1) are triggered during pha-

its predetermined operating conditions during the running of the vehicle.

8. System according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the means for determining (3) the corresponding values are triggered in vehicle parking mode, the information processing means (3) then controlling charging means (2) at the terminals of the battery (1) to allow this determination.