FR2951320A1 - Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique - Google Patents

Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique Download PDF

Info

Publication number
FR2951320A1
FR2951320A1 FR0904832A FR0904832A FR2951320A1 FR 2951320 A1 FR2951320 A1 FR 2951320A1 FR 0904832 A FR0904832 A FR 0904832A FR 0904832 A FR0904832 A FR 0904832A FR 2951320 A1 FR2951320 A1 FR 2951320A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
elements
electric battery
battery according
production circuit
shunt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0904832A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2951320B1 (fr
Inventor
Fabien Gaben
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VEHICULES ELECTRIQUES Ste
Original Assignee
VEHICULES ELECTRIQUES Ste
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR0904832A priority Critical patent/FR2951320B1/fr
Application filed by VEHICULES ELECTRIQUES Ste filed Critical VEHICULES ELECTRIQUES Ste
Priority to CN2010800449307A priority patent/CN102640336A/zh
Priority to PCT/IB2010/002595 priority patent/WO2011042807A1/fr
Priority to JP2012532680A priority patent/JP2013507895A/ja
Priority to BR112012007995A priority patent/BR112012007995A2/pt
Priority to KR1020127011567A priority patent/KR20120095893A/ko
Priority to EP10782001A priority patent/EP2486618A1/fr
Publication of FR2951320A1 publication Critical patent/FR2951320A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2951320B1 publication Critical patent/FR2951320B1/fr
Priority to US13/441,707 priority patent/US8587907B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14Preventing excessive discharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/15Preventing overcharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22Balancing the charge of battery modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/269Mechanical means for varying the arrangement of batteries or cells for different uses, e.g. for changing the number of batteries or for switching between series and parallel wiring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10Emission reduction
    • B60L2270/14Emission reduction of noise
    • B60L2270/145Structure borne vibrations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103Fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

L'invention concerne une batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments (E) générateurs d'énergie électrique qui sont montés dans un circuit de production d'électricité, chaque élément (E) étant conditionné dans une enveloppe étanche qui est pourvue de deux bornes (1, 2) de connexion dudit élément au circuit de production, une borne (1) de chaque élément (E) est connectée au circuit de production par l'intermédiaire d'un premier dispositif (3) de commutation électronique de la connexion dudit élément au circuit de production, et chaque élément (E) est équipé d'une boucle de shuntage (4) qui est montée de part et d'autre des bornes (1, 2) dudit élément pour pouvoir le shunter tout en maintenant le circuit de production fermé, ladite boucle de shuntage étant équipée d'un deuxième dispositif (5) de commutation électronique de sa connexion au circuit de production.

Description

1 L'invention concerne une batterie électrique notamment destinée à la traction d'un véhicule automobile électrique ou hybride, c'est-à-dire comprenant un moteur électrique d'entraînement des roues motrices combiné avec un moteur thermique d'entraînement de ces roues ou éventuellement d'autres roues motrices.
En particulier, l'invention s'applique pour un haut degré d'hybridation des véhicules thermiques qui peut aller jusqu'à une électrification complète de la chaîne de traction. Dans ce cas, les batteries ne servent plus uniquement à assister les véhicules dans des phases d'accélération mais également à assurer le déplacement du véhicule de manière autonome sur des distances plus ou moins importantes.
La batterie électrique selon l'invention peut également trouver son application dans d'autres domaines techniques, par exemple pour le stockage d'énergie électrique dans d'autres modes de transport, notamment en aéronautique. Par ailleurs, dans des applications stationnaires telles que pour des éoliennes, la sécurisation d'une batterie selon l'invention peut également être utilisée de façon avantageuse.
Pour garantir les niveaux de puissance et/ou d'énergie requis pour les applications considérées, il est nécessaire de créer des batteries comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique qui sont montés dans un circuit de production d'électricité.
Les éléments générateurs comprennent classiquement une enveloppe étanche, souple ou rigide, qui est pourvue de deux bornes de connexion dudit élément au circuit de production. Un empilement ou un enroulement de couches électro actives agissant successivement comme cathodes et anodes est disposé dans l'enveloppe, lesdites couches étant mises en contact par l'intermédiaire d'un électrolyte. En particulier, des éléments électrochimiques de type Lithium û ion ou Lithium û polymère peuvent être utilisés pour générer l'énergie électrique requise. 2 Les éléments générateurs peuvent présenter des défauts de fonctionnement, par exemple induits par une usure, une malfaçon ou une utilisation abusive, qui font courir un risque quant au bon fonctionnement de la batterie, notamment relativement à la sécurité d'utilisation et/ou à la production d'électricité attendue.
En particulier, des éléments défectueux peuvent subir une succession de réactions chimiques exothermiques pouvant conduire à un emballement thermique qui, combiné à une production de gaz à l'intérieur de l'enveloppe ~o étanche, induit un processus réactionnel divergeant faisant courir le risque d'une explosion de l'élément.
Pour sécuriser et maintenir les batteries dans de bonnes conditions opérationnelles, on connaît de l'art antérieur l'utilisation de diodes qui sont 15 agencées pour dériver le courant d'un élément ou d'un groupement d'éléments défaillant, notamment lorsque celui-ci sort d'une plage de tension prédéfinie. Toutefois, cette solution est quasiment impossible à mettre en oeuvre dans le cadre des batteries de forte puissance et de forte énergie qui sont nécessaires 20 à la traction des véhicules automobiles, par exemple nécessitant un tension de fonctionnement de plusieurs centaines de volts (généralement entre 300 et 700V). En effet, l'énergie détournée dans la diode se trouve dissipée sous forme thermique et la production de chaleur associée peut rapidement devenir ingérable lorsque la taille de la batterie augmente. 25 Une variante de réalisation a été proposée dans le cadre du document FR-2 803 123 qui prévoit de décharger un élément de batterie défaillant sur un consommateur d'énergie de sorte, une fois déchargé, à pouvoir le court-circuiter sans risque. Toutefois, un tel consommateur d'énergie conduit à des 30 échauffements significatifs, ainsi qu'à des délais de mise en sécurité de l'élément pouvant être en dehors du besoin de sécurisation. Par ailleurs, cette 3 solution interdit un fonctionnement réversible en ce sens qu'un élément de batterie complètement déchargé devient définitivement inopérationnel.
On connaît également des actionneurs notamment pyrotechniques qui permettent de shunter un ou plusieurs éléments de batterie sans dissipation thermique et avec un temps de shuntage rapide, par exemple de l'ordre de la milliseconde. Ainsi, on améliore le caractère transitoire du phénomène redouté de court-circuit de l'élément shunté, ce qui permet d'en limiter les conséquences en termes de sécurité et d'endommagement dudit élément.
Bien que le risque de court-circuit puisse être minimisé par une réduction à l'extrême des temps de shuntage, lorsque la taille des batteries augmente et que leur tension de fonctionnement s'accroit, un risque supplémentaire de création d'arcs électriques apparait lors de l'ouverture des circuits électriques.
La rapidité des temps de transition des actionneurs pyrotechniques ne permet pas d'éviter ces risques de formation d'arcs électriques. Par ailleurs, ces actionneurs restent coûteux et encombrants pour leur implantation sur chacun des éléments d'une batterie de forte énergie. En outre, ne pouvant fonctionner qu'une seule fois, leur irréversibilité n'autorise pas leur utilisation afin de sécuriser la batterie lors des opérations de maintenance.
Par ailleurs, de manière à sécuriser l'utilisation des batteries de forte énergie, des contacteurs de puissance sont généralement branchés en série afin de pouvoir sectionner le circuit de production. En particulier, des sectionneurs pouvant fonctionner manuellement, connus sous le nom de « service-plugs », servent en théorie à sécuriser les opérations de maintenance. Cependant, de tels contacteurs coûtent chers, sont très encombrants et ne sont par conséquent installés qu'aux bornes des batteries. Leur ouverture n'interdit par conséquent pas la présence de haute tension à l'intérieur des batteries, ni même les risques de court-circuit dans les batteries.
Toujours s'agissant de la sécurité, il est important de noter l'importance de la capacité de la batterie vis-à-vis de son comportement sécuritaire. En effet, les 4 batteries et éléments sont susceptibles de présenter des courts-circuits internes (défauts du séparateur, apparition de dendrites, présence d'impuretés métalliques...) qui peuvent conduire à des phénomènes d'échauffement localisé au niveau de ces courts-circuits, déclenchant un mécanisme d'emballement thermique de l'élément. Un des facteurs le plus influant s'agissant de la maitrise de ce risque reste la capacité de la batterie. En effet, plus la capacité de l'élément sera importante, plus la densité de courant et l'échauffement local sera important, favorisant ainsi le départ de réactions divergentes. II est par conséquent extrêmement difficile de sécuriser la mise en oeuvre d'éléments. de forte capacité dans une batterie, que ces derniers soient montés en série dans le circuit de production de façon unitaire ou groupés en parallèle dans des cellules. Par ailleurs, pour garantir la durée de vie et optimiser l'autonomie et la fonctionnalité des batteries, il est important que les éléments ou les cellules montés en série soient parfaitement équilibrés électriquement. En effet, des éléments trop déchargés ou trop chargés peuvent être altérés de sorte que leur durée de vie s'en trouve réduite, ou bien, dans un cas extrême, peuvent donner lieu à un risque d'emballement thermique. Pour une température donnée, un élément ayant été complètement déchargé de sa capacité franchit un seuil de tension signifiant que sa capacité est vidée.
Pour des raisons de variation dans la qualité des produits, de cinétiques de vieillissement différentes, les capacités intrinsèques des éléments peuvent être plus ou moins dispersées. La décharge de la batterie sera stoppée dès lors que l'élément de plus faible capacité sera vidé, c'est-à-dire qu'il franchira un seuil de tension bas. Ainsi toute l'énergie contenue dans les éléments non complètements vidés ne peut pas être utilisée, causant un préjudice économique.
Inversement, lors de la recharge, le processus sera stoppé lorsqu'un des éléments aura franchi le seuil de tension haute. La batterie ne sera alors pas complètement remplie, induisant une perte d'autonomie sur le véhicule à alimenter. Afin de poursuivre la charge de la batterie, l'énergie contenue dans l'élément le plus chargé peut être dissipée dans une résistance afin de ramener sa tension au niveau de celle des autres éléments. Une telle stratégie nécessite du temps pour atteindre le niveau d'équilibrage et dissipe de l'énergie sous forme de chaleur. Cette augmentation de température peut par ailleurs poser des problèmes de fiabilité.
L'invention vise à résoudre les problèmes de l'art antérieur en proposant notamment une batterie électrique de forte énergie et de forte puissance dont chaque élément peut être shunté en toute sécurité du circuit de production, et ce sans interruption de la production d'électricité. En outre, le shuntage peut être réalisé de façon sélective et réversible afin d'éviter les risques liés à un élément défectueux, de sécuriser les opérations de maintenance et d'assurer un équilibrage des éléments ou des cellules montés en série tant lors de la charge que lors de la décharge de la batterie.
A cet effet, l'invention propose une batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique qui sont montés dans un circuit de production d'électricité, chaque élément étant conditionné dans une enveloppe étanche qui est pourvue de deux bornes de connexion dudit élément au circuit de production, une borne de chaque élément est connectée au circuit de production par l'intermédiaire d'un premier dispositif de commutation électronique de la connexion dudit élément au circuit de production, et chaque élément est équipé d'une boucle de shuntage qui est montée de part et d'autre des bornes dudit élément pour pouvoir le shunter tout en maintenant le circuit de production fermé, ladite boucle de shuntage étant équipée d'un deuxième dispositif de commutation électronique de sa connexion au circuit de production.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes dans lesquelles : la figure 1 illustre le montage d'une cellule dans le circuit de production d'une batterie électrique selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 illustre une variante de réalisation du montage selon la figure 1.
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments E générateurs d'énergie électrique qui sont montés dans un circuit de production d'électricité. En particulier, l'électrochimie des éléments E peut être de type Lithium û ion ou Lithium û 10 polymère pour générer l'énergie électrique requise.
Chaque élément E est conditionné dans une enveloppe étanche qui est pourvue de deux bornes de connexion 1, 2, respectivement une anode et une cathode, dudit élément au circuit de production. Dans l'enveloppe, est disposé 15 un empilement ou un enroulement de couches électro actives agissant successivement comme cathodes et anodes, lesdites couches étant mises en contact par l'intermédiaire d'un électrolyte. Les couches peuvent être conditionnées dans une enveloppe souple. En variante, elles peuvent être conditionnées dans un container rigide. 20 Selon un mode de réalisation, les éléments E peuvent être montés en série dans le circuit de production. Selon un autre mode de réalisation, la batterie comprend une pluralité de cellules D qui sont montées en série dans le circuit de production, chaque cellule D comprenant au moins deux éléments E montés 25 en parallèle.
Sur les figures, la cellule D comprend deux éléments E montés en parallèle, une borne 1 de chaque élément E étant connectée au circuit de production par l'intermédiaire d'un premier dispositif 3 de commutation électronique de la 30 connexion dudit élément au circuit de production.
En outre, chaque élément E est équipé d'une boucle de shuntage 4 qui est montée de part et d'autre des bornes 1, 2 dudit élément pour pouvoir le shunter 7 afin que le courant électrique ne traverse plus ledit élément, tout en maintenant le circuit de production fermé de sorte que les autres éléments E connectés au circuit de production puissent continuer à fournir l'électricité requise. Afin de pouvoir shunter un élément E du circuit de production, la boucle de shuntage 4 est équipée d'un deuxième dispositif 5 de commutation électronique de sa connexion au circuit de production.
En particulier, les dispositifs 3, 5 de commutation permettent de modifier l'état de connexion de l'élément E ou de la boucle de shuntage 4 au circuit de production, notamment d'ouvrir et de fermer ladite connexion comme dans le cas d'un interrupteur.
Les éléments E peuvent également être équipés de séparateurs, d'aérateurs (ventings en anglais) et/ou de coupe-circuits, tels que ceux connus de l'art antérieur, ces dispositifs pouvant, après shuntage, être activés sans risque de claquage diélectrique puisque l'élément E est alors isolé électriquement.
La figure 1 montre une cellule D dans laquelle la boucle de shuntage 4 est commune aux éléments E montés en parallèle. En variante, on peut prévoir une boucle de shuntage 4 et donc un deuxième dispositif 5 de commutation pour chacun des éléments E d'une cellule D.
La cellule D est représentée en configuration dans laquelle les deux éléments E alimentent le circuit de production en électricité, à savoir dans laquelle les deux premiers dispositifs 3 de commutation sont fermés et le deuxième dispositif 5 de commutation est ouvert pour déconnecter la boucle de shuntage 4.
Selon différents modes de réalisation, les dispositifs 3, 5 de commutation comprennent au moins un commutateur choisi parmi les diodes, les commutateurs MOSFET (pour Metal-Oxyd Semiconductor Field Effect Transistor en anglais ou Transistor à effet de champ à grille métal-oxyde), les transistors bipolaires, les transistors bipolaires à grille isolée IGBT et les thyristors, les premier et deuxième dispositifs 3, 5 de commutation pouvant être de nature identique ou différente.
En particulier, comme représenté sur la figure 2 en relation avec les premiers dispositifs 3 de commutation, un dispositif de commutation peut comprendre un couple de commutateurs 6 MOSFET montés en parallèle tête bêche. Ainsi, un commutateur 6 MOSFET étant unidirectionnel, on peut déconnecter l'élément E tout en permettant le passage du courant dans les deux sens, respectivement lors de la charge et lors de la décharge dudit élément.
Sur la figure 2, le deuxième dispositif 5 de commutation comprend un commutateur 6 MOSFET et une diode 7 montée en parallèle, ladite diode remplaçant un commutateur 6 MOSFET selon le premier dispositif 3 afin de réduire les coûts. La diode 7 utilisée peut notamment être de type sans commande externe, c'est-à-dire qu'elle est apte à ouvrir la connexion dans la boucle de shuntage 4 au dessus d'une tension seuil, par exemple de l'ordre de 0,6 V.
La batterie électrique comprend en outre un système de pilotage réversible des dispositifs 3, 5 de commutation, ledit système permettant le shuntage sélectif des éléments E tout en maintenant le circuit de production fermé. En particulier, le shuntage d'un élément E comprend l'ouverture du deuxième dispositif 5 de commutation puis l'ouverture du premier dispositif 3 de commutation. Selon une réalisation, le shuntage d'un élément E peut s'accompagner du shuntage de tous les autres éléments E de la cellule D, c'est-à-dire l'ouverture de tous les premiers dispositifs 3 de commutation de ladite cellule.
L'utilisation de dispositifs 3, 5 de commutation électronique, notamment de commutateurs 6 MOSFET, permet un actionnement extrêmement rapide de l'ouverture / fermeture des connexions, par exemple d'une durée de l'ordre de quelques microsecondes, ce qui rend la mise en court-circuit des éléments E transitoire et extrêmement rapide. 9 Selon une réalisation, le système de pilotage comprend une fonction de shuntage réversible de l'ensemble des éléments E. En particulier, cette fonction peut être activée afin de sécuriser la maintenance de la batterie en supprimant toute source de tension.
En outre, cette fonction peut être activée après la détection d'un choc pouvant affecter la batterie. En particulier, pour une batterie destinée à la traction d'un véhicule automobile, le choc détecté peut concerner un accident sur ledit véhicule, en particulier un crash pouvant affecter l'intégrité mécanique de la ~o batterie. Ainsi, on élimine tout risque d'électrocution des personnels de secours par contact avec la haute tension de la batterie, ainsi que les risques d'incendie.
Selon une réalisation, la batterie comprend un système de surveillance de l'apparition d'un défaut de fonctionnement d'au moins un élément E, ledit 15 système de surveillance étant apte à actionner le système de pilotage pour shunter au moins un élément E.
Ainsi, la sécurisation du fonctionnement de la batterie peut être réalisée en surveillant l'apparition d'un défaut de fonctionnement des éléments E et, en cas 20 de détection du fonctionnement défectueux d'un élément E, en actionnant le shuntage dudit élément défectueux afin que le courant électrique ne traverse plus ledit élément défectueux tout en maintenant le circuit de production fermé.
La détection d'un défaut permet d'actionner rapidement le shuntage de 25 l'élément E défectueux, de sorte à isoler électriquement ledit élément défectueux du circuit de production. Ainsi, dès l'apparition d'un défaut, l'élément E défectueux n'est plus sollicité électriquement de sorte notamment à éviter une aggravation dudit défaut pouvant conduire à un événement risqué relativement au fonctionnement de la batterie. En particulier, on évite ainsi tout emballement 30 thermique au sein d'un élément E défectueux. En outre, la production électrique de la batterie n'est alors pas interrompue de sorte notamment à pouvoir satisfaire aux exigences relatives au temps nécessaire pour que le conducteur puisse sortir sans danger de l'espace de circulation. 10 Selon une stratégie de sécurisation, en cas de fonctionnement défectueux d'un élément E d'une cellule D, on actionne le shuntage de tous les éléments E de ladite cellule, de sorte à éviter les risques de sur-décharge des éléments E ou d'inversion sur un des éléments E de la cellule D. Ainsi, lorsqu'un élément E d'une cellule D est défaillant, la batterie est sécurisée en cloisonnant l'énergie contenue dans chacun des éléments E montés en parallèle en cas de court-circuit interne et en évitant la formation d'arcs électriques, claquages diélectriques, pouvant donner lieux à des risques d'emballement thermique lorsqu'ils apparaissent dans la cellule D. Une telle stratégie permet donc de couper les connexions électriques entre éléments E montés en parallèle, ce qui limite le risque d'enclenchement de processus divergeant lorsqu'un court-circuit apparait sur l'un des éléments E d'une cellule D.
Selon une réalisation, la batterie comprend un système de surveillance de l'état de charge d'au moins un élément E, ledit dispositif de surveillance étant apte à actionner le système de pilotage pour, en fonction de leur état de charge, shunter au moins un élément E, notamment des éléments E ou des cellules D montés en série. Ainsi, le système de pilotage réversible des dispositifs 3, 5 de commutation peut être mis à profit pour équilibrer la batterie sans perte d'énergie, induisant par voie de conséquence un gain d'autonomie. En effet, cette possibilité de shunter un ou l'ensemble des éléments E peut également être mise à profit pour réaliser un équilibrage électrique de la batterie sans dissiper de l'énergie à travers une résistance.
En particulier, les éléments E ou les cellules D montés en série ayant les tensions les plus élevées peuvent être shuntés successivement durant la phase 11 de recharge. Cette stratégie de gestion permet de conserver une tension de fonctionnement de la batterie cohérente à la plage de fonctionnement du chargeur en s'assurant de ne pas shunter simultanément un trop grand nombre d'éléments E ou de cellules D. Ce shuntage d'un élément E ou d'une cellule D peut être réalisé pendant la charge des autres éléments E ou cellules D de batterie et permet de conserver de faibles durées d'équilibrage.
De la même manière, les éléments E ou les cellules D les plus faibles peuvent être avantageusement shuntés pendant la décharge de manière à solliciter davantage les éléments E ou les cellules D contenant plus d'énergie, afin de les faire converger tous à 0% de SOC (State Of Charge en anglais ou état de charge) en fin de décharge. Cette gestion permet donc d'augmenter l'énergie utilisée dans la batterie sans créer de pertes par des effets de dissipation thermique.
Par ailleurs, le système de pilotage réversible des dispositifs 3, 5 de commutation peut être mis à profit pour adapter la tension de la batterie en branchant plus ou moins d'éléments E au circuit de production.
La batterie proposée par l'invention permet une réelle sécurisation de son fonctionnement, notamment en relation avec des batteries Li-ion de forte énergie, que se soit dans des configurations d'utilisations quotidiennes de type maintenance, ou bien dans le cas de dysfonctionnements. En particulier, la sécurisation peut être réversible et le shuntage sélectif permet, durant la charge, de réaliser des équilibrages sans dissipation thermique et sans nécessiter d'avoir atteint l'état de charge maximal d'un élément E ou d'une cellule D avant d'être déclenché.
L'invention permet également de compenser les différences de capacité entre éléments E lors de phases d'utilisation, sans dissiper d'énergie et en maximisant la quantité d'énergie disponible dans la batterie. En outre, en cas de shuntage, le courant ne peut plus circuler entre les éléments E, ce qui 12 contribue à sécuriser l'utilisation d'éléments E de forte capacité, l'énergie impliquée dans l'événement redouté est alors confinée à l'énergie contenue dans un seul élément E, évitant d'aggraver les risques d'emballement thermique.
Par ailleurs, la batterie selon l'invention permet de sécuriser les descentes de pentes en charge pleine, le shuntage d'un ou plusieurs éléments E pouvant intervenir en complément des limitations logicielles pour éviter la surcharge d'un élément E en cas de régénération non contrôlée. Elle permet également de sécuriser les véhicules électriques et hybrides en cas de crash en ce sens que le shuntage de tous les éléments E de batterie à la réception d'une information « crash » permet de supprimer la haute tension même à l'intérieur de la batterie, ce qui limite fortement le risque d'incendie du véhicule endommagé ainsi que le risque d'électrocution.15

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments (E) générateurs d'énergie électrique qui sont montés dans un circuit de production d'électricité, chaque élément (E) étant conditionné dans une enveloppe étanche qui est pourvue de deux bornes (1,
  2. 2) de connexion dudit élément au circuit de production, ladite batterie étant caractérisée qu'une borne (1) de chaque élément (E) est connectée au circuit de production par l'intermédiaire d'un premier dispositif (3) de commutation électronique de la connexion dudit élément au circuit de production, et en ce que chaque élément (E) est équipé d'une boucle de shuntage (4) qui est montée de part et d'autre des bornes (1, 2) dudit élément pour pouvoir le shunter tout en maintenant le circuit de production fermé, ladite boucle de shuntage étant équipée d'un deuxième dispositif (5) de commutation électronique de sa connexion au circuit de production. 2. Batterie électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments (E) sont montés en série dans le circuit de production.
  3. 3. Batterie électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de cellules (D) qui sont montées en série dans le circuit de production, chaque cellule (D) comprenant au moins deux éléments (E) montés en parallèle. 25
  4. 4. Batterie électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une cellule (D) comprend une boucle de shuntage (4) qui est commune aux éléments (E) montés en parallèle. 30
  5. 5. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les dispositifs (3, 5) de commutation comprennent au moins un commutateur choisi parmi les diodes (7), les commutateurs (6)20 14 MOSFET, les transistors bipolaires, les transistors bipolaires à grille isolée IGBT et les thyristors.
  6. 6. Batterie électrique selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un dispositif (3) de commutation comprend un couple de commutateurs (6) MOSFET montés en parallèle tête bêche.
  7. 7. Batterie électrique selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le deuxième dispositif (5) de commutation comprend un commutateur (6) MOSFET et une diode (7) monté en parallèle.
  8. 8. Batterie électrique selon la revendication 7, caractérisée en ce que la diode (7) est apte à ouvrir la connexion dans la boucle de shuntage (4) au dessus d'une tension seuil.
  9. 9. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un système de pilotage réversible des dispositifs (3, 5) de commutation, ledit système permettant le shuntage sélectif des éléments (E) tout en maintenant le circuit de production fermé. 20
  10. 10. Batterie électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le système de pilotage comprend une fonction de shuntage réversible de l'ensemble des éléments (E). 25
  11. 11. Batterie électrique selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un système de surveillance de l'apparition d'un défaut de fonctionnement d'au moins un élément (E), ledit système de surveillance étant apte à actionner le système de pilotage pour shunter au moins un élément (E). 30
  12. 12. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un système de surveillance de l'état de charge d'au moins un élément (E), ledit dispositif de surveillance étant1515 apte à actionner le système de pilotage pour, en fonction de leur état de charge, shunter au moins un élément (E). L
FR0904832A 2009-10-08 2009-10-08 Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique Expired - Fee Related FR2951320B1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904832A FR2951320B1 (fr) 2009-10-08 2009-10-08 Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique
PCT/IB2010/002595 WO2011042807A1 (fr) 2009-10-08 2010-10-08 Batterie électrique à multiples éléments générateurs d'énergie électrique
JP2012532680A JP2013507895A (ja) 2009-10-08 2010-10-08 複数の電気エネルギ生成素子を備える電池
BR112012007995A BR112012007995A2 (pt) 2009-10-08 2010-10-08 bateria elétrica com múltiplos elementos geradores de energia elétrica
CN2010800449307A CN102640336A (zh) 2009-10-08 2010-10-08 具有多个电能发生元件的电池
KR1020127011567A KR20120095893A (ko) 2009-10-08 2010-10-08 복수의 전기 에너지 발생 요소들을 갖는 전기 배터리
EP10782001A EP2486618A1 (fr) 2009-10-08 2010-10-08 Batterie électrique à multiples éléments générateurs d'énergie électrique
US13/441,707 US8587907B2 (en) 2009-10-08 2012-04-06 Electric battery with multiple electrical energy generating elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904832A FR2951320B1 (fr) 2009-10-08 2009-10-08 Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2951320A1 true FR2951320A1 (fr) 2011-04-15
FR2951320B1 FR2951320B1 (fr) 2011-12-30

Family

ID=42163800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0904832A Expired - Fee Related FR2951320B1 (fr) 2009-10-08 2009-10-08 Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8587907B2 (fr)
EP (1) EP2486618A1 (fr)
JP (1) JP2013507895A (fr)
KR (1) KR20120095893A (fr)
CN (1) CN102640336A (fr)
BR (1) BR112012007995A2 (fr)
FR (1) FR2951320B1 (fr)
WO (1) WO2011042807A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2445081A3 (fr) * 2010-09-23 2015-08-26 STMicroelectronics Application GmbH Batterie comprenant un circuit pour le contrôle de charge et de décharge, procédé de fonctionnement de la batterie
FR3067531A1 (fr) * 2017-06-13 2018-12-14 Zodiac Aero Electric Systeme de stockage d'energie electrique pour aeronef
EP4203233A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de prechauffage d'un dispositif a batteries commutees
EP4203232A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé d'équilibrage par court-circuitage de la sortie pour un dispositif a batteries commutees

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219240B1 (ko) * 2011-01-31 2013-01-08 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
DE102011106855B4 (de) 2011-06-01 2020-07-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Schutz einer Traktionsbatterie
CN103503288B (zh) * 2011-07-29 2017-03-08 松下知识产权经营株式会社 开关装置、使用开关装置的太阳光发电系统及车辆驱动系统
US8674757B2 (en) * 2011-11-01 2014-03-18 Neoenergy Microelectronic, Inc. Switching system and method for control thereof
GB2500427B (en) 2012-03-22 2014-09-24 Jaguar Land Rover Ltd Battery safety system
KR101397023B1 (ko) * 2012-03-23 2014-05-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어 방법
KR20130118539A (ko) 2012-04-20 2013-10-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
DE102012011061A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-05 Li-Tec Battery Gmbh Energieversorgungsvorrichtung mit einer ersten Leistung sowie Verfahren zum Betrieb dieser Energieversorgungsvorrichtung
KR20140064487A (ko) * 2012-11-20 2014-05-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR101775547B1 (ko) 2013-01-16 2017-09-06 삼성에스디아이 주식회사 이종 셀을 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 장치
KR101444243B1 (ko) 2013-03-08 2014-09-26 태극아이비에이(주) 전해 장치에 있어서 전기에너지의 효율적 제어를 위한 직류 전압 또는 전류를 중첩한 장치
DE102013018397A1 (de) * 2013-11-02 2015-05-07 Daimler Ag Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen
US9455703B2 (en) * 2013-11-15 2016-09-27 Eaglepicher Technologies, Llc FET array bypass module
KR101480649B1 (ko) 2013-11-26 2015-01-09 현대자동차주식회사 차량 제어시스템 및 그 운용방법
DE102013225250A1 (de) 2013-12-09 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem
GB2521453B (en) * 2013-12-20 2018-06-27 Ocean Signal Ltd Battery Apparatus
DE102014005745B4 (de) * 2014-04-17 2023-11-09 Infineon Technologies Ag Batteriezelle
DE102015002149B4 (de) * 2015-02-18 2017-11-16 Audi Ag Batteriezelle für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, Batterie und Kraftfahrzeug
DE102015002070A1 (de) * 2015-02-18 2016-08-18 Audi Ag Batteriezelle für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, Batterie und Kraftfahrzeug
DE102015002147B3 (de) 2015-02-18 2016-06-09 Audi Ag Verfahren zum Fertigen einer Batterie, Batterie und Kraftfahrzeug
DE102015002076B3 (de) * 2015-02-18 2016-05-19 Audi Ag Batteriezelle für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, Batterie sowie Kraftfahrzeug
DE102015002077B3 (de) * 2015-02-18 2016-06-09 Audi Ag Batteriezelle für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, Batterie, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Batteriezelle
US10076969B2 (en) 2015-07-02 2018-09-18 Johnson Controls Technology Company Battery systems and methods for bi-directional current control
US10086705B2 (en) 2016-06-28 2018-10-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Multipoint emergency responder safety isolation system
DE102016212557A1 (de) 2016-07-11 2018-01-11 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem zum Versorgen eines Spannungsnetzes mit elektrischer Energie
DE102016213072B4 (de) * 2016-07-18 2018-02-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ein Hochvolt-Batteriesystem mit Sicherungseinrichtung
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
WO2018081306A1 (fr) * 2016-10-25 2018-05-03 Johnson Controls Technology Company Systèmes et procédés de dispositifs de commutation en parallèle de modules de batteries
EP3566253B1 (fr) 2017-01-04 2022-12-28 Shape Corp. Structure de support de batterie pour un véhicule
JP6565940B2 (ja) * 2017-01-17 2019-08-28 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6669097B2 (ja) * 2017-02-14 2020-03-18 株式会社オートネットワーク技術研究所 給電制御装置
CN107040021A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 北京索英电气技术有限公司 一种电池模组串联管理电路
WO2018213383A1 (fr) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Support de batterie de véhicule à 'éléments de retenue et de support de batterie intégrés
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
TWI649939B (zh) * 2017-07-07 2019-02-01 財團法人工業技術研究院 電源裝置運作方法、電源裝置及電源裝置管理系統
WO2019055658A2 (fr) 2017-09-13 2019-03-21 Shape Corp. Plateau de batterie de véhicule à paroi périphérique tubulaire
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
CN112055898A (zh) 2018-03-01 2020-12-08 形状集团 与车辆电池托盘集成的冷却系统
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
FR3082677B1 (fr) 2018-06-06 2021-04-16 Commissariat Energie Atomique Systeme electrique a cellules commutees et procede de commande d'un tel systeme
DE102019200510A1 (de) * 2019-01-16 2020-07-16 Audi Ag Messanordnung, Hochvoltbatterie, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Bestimmen einer komplexen Impedanz
US20200376983A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 Andrew Titus Power connector condition monitoring
CN110474395A (zh) * 2019-08-27 2019-11-19 常州格力博有限公司 电力系统
DE102019130741A1 (de) * 2019-11-14 2021-05-20 Audi Ag Batterie mit einer Batteriezelle und Verfahren zu deren Betrieb
DE102019130740A1 (de) * 2019-11-14 2021-05-20 Audi Ag Batterie mit einer Batteriezelle und Verfahren zu deren Betrieb
DE102019130739A1 (de) * 2019-11-14 2021-05-20 Audi Ag Batterie mit einer Batteriezelle und Verfahren zu deren Betrieb
DE102020129130B3 (de) 2020-11-05 2022-01-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und System zu einem Sicherheitskonzept einer Wechselstrombatterie

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050077878A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Dave Carrier Protection methods, protection circuits and protective devices for secondary batteries, a power tool, charger and battery pack adapted to provide protection against fault conditions in the battery pack
US20050083016A1 (en) * 2001-09-03 2005-04-21 Gpe International Limited Intelligent serial battery charger
WO2008055505A1 (fr) * 2006-11-10 2008-05-15 Lithium Balance A/S Système de gestion de batteries
EP2051347A2 (fr) * 2007-10-15 2009-04-22 Black & Decker, Inc. Procédé d'équilibrage de cellules dans un bloc-batteries

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539351A (en) * 1994-11-03 1996-07-23 Gilsdorf; Ben Circuit and method for reducing a gate volage of a transmission gate within a charge pump circuit
US5670861A (en) * 1995-01-17 1997-09-23 Norvik Tractions Inc. Battery energy monitoring circuits
US5576612A (en) 1995-01-23 1996-11-19 Motorola, Inc. Ultrafast rechargeable battery pack and method of charging same
US5650240A (en) 1995-08-21 1997-07-22 Hughes Aircraft Company Multicell battery system with individually controllable cell bypasses
JPH09284904A (ja) * 1996-04-05 1997-10-31 Toyota Motor Corp 車両の安全装置
JPH09294338A (ja) * 1996-04-25 1997-11-11 Meidensha Corp バッテリ装置
US5847912A (en) * 1996-05-03 1998-12-08 Nat Semiconductor Corp Active rectification and battery protection circuit
US6046514A (en) * 1997-07-25 2000-04-04 3M Innovative Properties Company Bypass apparatus and method for series connected energy storage devices
US6034506A (en) * 1998-01-16 2000-03-07 Space Systems/Loral, Inc. Lithium ion satellite battery charge control circuit
US6014013A (en) 1998-12-16 2000-01-11 Space Systems/Loral, Inc. Battery charge management architecture
US5963080A (en) * 1998-12-23 1999-10-05 Fairchild Semiconductor Corporation Undershoot hardened FET switch
JP2000354333A (ja) * 1999-06-08 2000-12-19 Sony Corp 電源装置及びバッテリーユニット
FR2803123B1 (fr) 1999-12-23 2002-03-15 Cit Alcatel Dispositif de securite pour batterie d'accumulateurs electriques et batterie equipee de ce dispositif
US6462596B1 (en) * 2000-06-23 2002-10-08 International Business Machines Corporation Reduced-transistor, double-edged-triggered, static flip flop
US6329796B1 (en) 2000-07-25 2001-12-11 O2 Micro International Limited Power management circuit for battery systems
US6426614B1 (en) * 2000-08-24 2002-07-30 Research In Motion Limited Boot-strapped current switch
US7339774B2 (en) * 2000-11-03 2008-03-04 Zdziech Peter M Automatic battery disconnect system
GB2375223A (en) 2001-05-03 2002-11-06 Provector Ltd Battery management system.
US7245108B2 (en) 2002-11-25 2007-07-17 Tiax Llc System and method for balancing state of charge among series-connected electrical energy storage units
JP2004297860A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Fuji Photo Film Co Ltd 充電制御装置及び充電制御方法
US6850039B2 (en) 2003-05-02 2005-02-01 O2Micro International Limited Battery pack and a battery charging/discharging circuit incorporating the same
US7369386B2 (en) 2003-06-06 2008-05-06 Electronic Theatre Controls, Inc. Overcurrent protection for solid state switching system
JP2005056654A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Nissan Motor Co Ltd 組電池モジュール管理装置およびその管理装置を備えた組電池モジュール
JP4015126B2 (ja) * 2004-03-08 2007-11-28 株式会社Nttファシリティーズ 直流電力供給システム
US7432613B2 (en) 2005-01-21 2008-10-07 C.E. Niehoff & Co. Self-protective high-current low-loss bi-directional semiconductor switch module and method of operation
JP2007325400A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2008066161A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
FR2944161A1 (fr) * 2009-04-02 2010-10-08 Vehicules Electr Soc D Procede de securisation du fonctionnement d'une batterie electrique
WO2011025937A2 (fr) * 2009-08-28 2011-03-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Egalisation de charge et de décharge d'une batterie haute performance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050083016A1 (en) * 2001-09-03 2005-04-21 Gpe International Limited Intelligent serial battery charger
US20050077878A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Dave Carrier Protection methods, protection circuits and protective devices for secondary batteries, a power tool, charger and battery pack adapted to provide protection against fault conditions in the battery pack
WO2008055505A1 (fr) * 2006-11-10 2008-05-15 Lithium Balance A/S Système de gestion de batteries
EP2051347A2 (fr) * 2007-10-15 2009-04-22 Black & Decker, Inc. Procédé d'équilibrage de cellules dans un bloc-batteries

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2445081A3 (fr) * 2010-09-23 2015-08-26 STMicroelectronics Application GmbH Batterie comprenant un circuit pour le contrôle de charge et de décharge, procédé de fonctionnement de la batterie
FR3067531A1 (fr) * 2017-06-13 2018-12-14 Zodiac Aero Electric Systeme de stockage d'energie electrique pour aeronef
WO2018229422A1 (fr) * 2017-06-13 2018-12-20 Zodiac Aero Electric Système de stockage d'énergie électrique pour aéronef
EP4203233A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de prechauffage d'un dispositif a batteries commutees
EP4203232A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé d'équilibrage par court-circuitage de la sortie pour un dispositif a batteries commutees
FR3131445A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de prechauffage d'un dispositif a batteries commutees
FR3131444A1 (fr) 2021-12-23 2023-06-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé d'équilibrage par court-circuitage de la sortie pour un dispositif a batteries commutees

Also Published As

Publication number Publication date
US8587907B2 (en) 2013-11-19
KR20120095893A (ko) 2012-08-29
US20120243130A1 (en) 2012-09-27
WO2011042807A1 (fr) 2011-04-14
EP2486618A1 (fr) 2012-08-15
BR112012007995A2 (pt) 2019-09-24
JP2013507895A (ja) 2013-03-04
FR2951320B1 (fr) 2011-12-30
CN102640336A (zh) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2951320A1 (fr) Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique
EP2721666B1 (fr) Element de batterie securise
EP2781001B1 (fr) Source de tension continue incluant des cellules electrochimiques a niveau de tension adaptatif
FR2944161A1 (fr) Procede de securisation du fonctionnement d'une batterie electrique
KR100899282B1 (ko) 열수축 튜브를 이용한 안전 스위치 및 이를 포함하고 있는이차전지
EP2994968B1 (fr) Protection d'une alimentation incluant plusieurs batteries en parallèle contre un court circuit externe
JP2005056654A (ja) 組電池モジュール管理装置およびその管理装置を備えた組電池モジュール
FR2982998A1 (fr) Batterie d'accumulateurs protegee contre les courts-circuits internes
US9666911B2 (en) Intrinsic overcharge protection for battery cell
EP3066707B1 (fr) Batterie d'accumulateurs assurant une continuite de service lors d'un dysfonctionnement
JP2005149951A (ja) 短絡制御素子、バイポーラ電池、組電池、電池モジュール、および、これらを搭載した車両
EP4020755A1 (fr) Dispositif et procédé d'isolement d'accumulateur électrique
FR3041827B1 (fr) Dispositif electronique de connexion/deconnexion pour batterie a haute-tension et procede associe
US20160111704A1 (en) Multi-Layered Terminal Having Thermal Fuse for a Traction Battery Cell
FR2959631A1 (fr) Systeme de deconnexion pour batterie
FR2912850A1 (fr) Vehicule de transport en commun, procede d'utilisation et bloc batterie pour ce vehicule
FR3011392A1 (fr) Dispositif pour decharger la batterie haute tension d'un vehicule electrique
JP2018018775A (ja) ハイブリッド電池
FR2977403A1 (fr) Circuit de deconnexion pour batterie

Legal Events

Date Code Title Description
CA Change of address
CD Change of name or company name
ST Notification of lapse

Effective date: 20160630