FR3140211A1 - Procédé et système d'indication d'infiltration d'eau pour une batterie - Google Patents

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Jen-Chieh Cheng
Hsin-Liang Teng
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Abstract

PROCÉDÉ ET SYSTÈME D'INDICATION D'INFILTRATION D'EAU POUR UNE BATTERIE La présente invention concerne un procédé et un système d'indication d'infiltration d'eau pour une batterie d'un véhicule électrique. Le système comprend une batterie, une unité de commande de véhicule (VCU) et un composant indicateur. Un système de gestion de batterie à l'intérieur de la batterie détermine si de l'eau s'est ou non infiltrée dans la batterie. Si tel est le cas, le système de gestion de batterie envoie (S50) une instruction d'avertissement à la VCU ou au composant indicateur. Lorsque la VCU reçoit l’instruction d'avertissement, la VCU exécute (S60) une opération d'avertissement, interdisant au véhicule électrique de se charger ou limitant une vitesse que peut atteindre le véhicule électrique. Lorsque le composant indicateur reçoit l’instruction d'avertissement, le composant indicateur exécute (S70) une autre opération d'avertissement, allumant un voyant lumineux de dysfonctionnement pour avertir l'utilisateur qu'une infiltration d'eau s'est produite. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3

Description

PROCÉDÉ ET SYSTÈME D'INDICATION D'INFILTRATION D'EAU POUR UNE BATTERIE
1. Domaine de l’invention
La présente invention concerne une batterie de véhicule électrique, plus particulièrement un procédé d'indication d'infiltration d'eau et un système d'indication d'infiltration d'eau pour une batterie d’un véhicule électrique.
2. Description de l’état antérieur de la technique
Avec l'évolution de la technologie, les batteries au lithium rechargeables sont largement utilisées à la fois dans des applications quotidiennes et des applications industrielles, par exemple, les batteries au lithium rechargeables sont souvent utilisées dans des véhicules électriques et des téléphones. Une batterie au lithium comprend généralement une structure étanche à l’eau, empêchant l'eau de s'infiltrer dans la batterie au lithium et de provoquer des dysfonctionnements. Cependant, après une longue utilisation, la structure étanche à l’eau de la batterie au lithium peut être endommagée en raison de forces d'impact ou dégradée en raison de facteurs de température et d'humidité. La batterie au lithium est alors plus sensible aux infiltrations d'eau. Lorsque la batterie au lithium se charge et se décharge, la température à l’intérieur de la batterie au lithium augmente, créant un contraste de température avec une surface extérieure de la batterie au lithium. Le contraste de température provoque une condensation de gouttelettes sur la surface extérieure de la batterie au lithium et, de la même manière qu'en plaçant la batterie au lithium dans un environnement humide, des gouttelettes d'eau sont plus susceptibles de s'infiltrer dans la batterie au lithium.
De façon à déterminer si des gouttelettes d'eau se sont infiltrées dans la batterie au lithium, un autocollant sensoriel est généralement placé à l'intérieur de la batterie au lithium, et un trou d'observation transparent est formé sur la surface extérieure de la batterie au lithium. Un utilisateur peut observer l'autocollant sensoriel par l’intermédiaire du trou d'observation transparent. Lorsque des gouttelettes d'eau s'infiltrent dans la batterie au lithium, l'autocollant sensoriel change de couleur, indiquant à l'utilisateur que la batterie au lithium est compromise par des gouttelettes d'eau. Toutefois, si la batterie au lithium est utilisée comme batterie de véhicule électrique pour une trottinette électrique, lorsque de l'eau s'infiltre dans la batterie au lithium pendant un trajet, l'autocollant sensoriel n'est pas apte à fournir une indication d'avertissement immédiate pour la situation. Dans de telles circonstances, la batterie au lithium compromise par l'eau peut encore être utilisée et, par conséquent, provoquer des dysfonctionnements catastrophiques ou même une combustion de la batterie au lithium.
[Problème à résoudre]
Lorsque de l'eau s'infiltre dans une batterie au lithium classique, la batterie au lithium classique ne permet pas une indication d’avertissement immédiate à un utilisateur, ce qui incite souvent l’utilisateur à continuer d'utiliser la batterie au lithium classique compromise par l'eau. Étant donné que l'eau est typiquement ionique, elle est généralement considérée comme un milieu conducteur. Lorsque l'eau s'infiltre dans la batterie au lithium classique, elle peut provoquer des court-circuits électriques à l'intérieur de la batterie au lithium classique et entraîner des dysfonctionnements ou même des combustions de la batterie au lithium. C'est pourquoi la batterie au lithium classique présente des problèmes de sécurité qu’il convient de résoudre.
[Moyens techniques pour résoudre le problème]
La présente invention a pour objet un procédé d'indication d'infiltration d'eau pour une batterie d'un véhicule électrique, dans lequel la batterie comprend un système de gestion de batterie, de multiples unités de batterie et une carte de détection d'infiltration d'eau ; le système de gestion de batterie comprend un diviseur de tension, et le diviseur de tension est connecté électriquement aux unités de batterie ; le diviseur de tension comprend de multiples résistances connectées en série, et deux côtés opposés de l'une des résistances sont connectés à la carte de détection d'infiltration d'eau ;
le procédé d'indication d'infiltration d'eau étant exécuté par le système de gestion de batterie, et le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprenant les étapes suivantes :
mesurer une valeur de tension divisée à partir de deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau ;
déterminer si la valeur de tension divisée est ou non inférieure à une valeur de référence de tension divisée ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie et délivrer une instruction d'avertissement à partir du système de gestion de batterie ;
la valeur de tension divisée changeant lorsque de l'eau qui s'est infiltrée dans la batterie entre en contact avec la carte de détection d'infiltration d'eau ;
la valeur de référence de tension divisée étant une mesure de tension entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau lorsque la carte de détection d'infiltration d'eau est sèche.
Selon un mode de réalisation, un groupe de batterie est formé par les unités de batterie, et le groupe de batterie est connecté électriquement au système de gestion de batterie par l'intermédiaire d'une borne positive du groupe de batterie ;
le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprenant les étapes suivantes :
mesurer une valeur de tension de détection et une valeur de tension de référence pour la batterie ;
calculer une valeur de tension de différence en fonction de la valeur de tension de détection et de la valeur de tension de référence ;
déterminer si la valeur de tension de différence est ou non supérieure à une valeur de tension de seuil ;
si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie et délivrer l’instruction d'avertissement ;
la valeur de tension de référence étant une valeur de tension totale Vsomme, et la valeur de tension totale étant une somme de valeurs de tension V1, V2,...Vn entre deux bornes opposées de chacune des unités de batterie ;
la valeur de tension de détection étant une valeur de tension Va mesurée à la borne positive.
Selon un autre mode de réalisation, un groupe de batterie est formé par les unités de batterie, et le groupe de batterie est connecté électriquement au système de gestion de batterie par l’intermédiaire d’une borne positive du groupe de batterie ; le système de gestion de batterie comprend une borne d'alimentation positive, un commutateur de charge et un commutateur de décharge ; le commutateur de charge et le commutateur de décharge étant connectés en série entre la borne positive et la borne d'alimentation positive ;
le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprenant les étapes suivantes :
mesurer une valeur de tension de détection et une valeur de tension de référence pour la batterie ;
calculer une valeur de tension de différence en fonction de la valeur de tension de détection et de la valeur de tension de référence ;
déterminer si la valeur de la tension de différence est ou non supérieure à une valeur de tension de seuil ;
si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie et délivrer l’instruction d'avertissement ;
la valeur de tension de référence étant une valeur de tension totale Vsomme, et la valeur de tension totale étant une somme de valeurs de tension V1, V2,...Vn entre deux bornes opposées de chacune des unités de batterie ;
la valeur de tension de détection étant une tension Vb mesurée à la borne d'alimentation positive lorsque le commutateur de charge et le commutateur de décharge sont fermés pour conduire de l'électricité.
Avantageusement, le système de gestion de batterie exécute en outre les étapes suivantes :
déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie ;
la valeur de tension standard étant une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour la batterie.
Avantageusement, la borne d'alimentation positive est connectée électriquement à une charge ou à une source d'alimentation externe.
Avantageusement, le système de gestion de batterie exécute en outre les étapes suivantes :
déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie ;
la valeur de tension standard étant une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour la batterie.
Selon un autre mode de réalisation, le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprend les étapes suivantes :
mesurer une valeur de tension de détection pour la batterie ; et
déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie et délivrer l’instruction d'avertissement ;
un groupe de batterie étant formé par les unités de batteries ; le groupe de batterie ayant une borne positive, et le groupe de batterie étant connecté électriquement au système de gestion de batterie par l’intermédiaire de la borne positive ; la valeur de tension de détection étant une valeur de tension mesurée à la borne positive ;
la valeur de tension standard étant une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour la batterie.
Avantageusement, une unité de commande de véhicule (VCU) du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et la VCU exécute une opération d'avertissement pour commander le véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement.
Avantageusement, un composant indicateur du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et le composant indicateur exécute une opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement.
La présente invention a également pour objet un système d'indication d'infiltration d'eau pour un véhicule électrique, dans lequel le système d'indication d'infiltration d'eau est configuré pour exécuter le procédé d’indication d’infiltration d’eau tel que décrit ci-dessus, et le système d’indication d’infiltration d’eau comprend :
au moins une batterie ; chacune de l’au moins une batterie comprenant en outre :
de multiples unités de batterie ; un groupe de batterie étant formé par les unités de batterie connectées les unes aux autres ;
un système de gestion de batterie, ayant un diviseur de tension ; le diviseur de tension étant connecté électriquement au groupe de batterie, et le diviseur de tension comprenant de multiples résistances connectées en série ;
une carte de détection d’infiltration d'eau, connectée à l'une des résistances en parallèle ; lorsque la carte de détection d’infiltration d'eau entre en contact avec de l'eau, une valeur de résistance de la carte de détection d’infiltration d'eau changeant;
lorsque le système de gestion de batterie détermine qu'une valeur de tension divisée délivrée par une connexion en parallèle de l'une des résistances et de la carte de détection d'infiltration d'eau est inférieure à une valeur de référence de tension divisée, le système de gestion de batterie étant configuré pour déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie et émettre une instruction d'avertissement ;
la valeur de référence de tension divisée étant une mesure de tension entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau lorsque la carte de détection d'infiltration d'eau est sèche.
Avantageusement, l'au moins une batterie possède une coque de batterie, et la coque de batterie recouvre les unités de batterie, le système de gestion de batterie et la carte de détection d'infiltration d'eau ;
la carte de détection d'infiltration d'eau étant montée dans une partie inférieure de la coque de batterie.
Avantageusement, la carte de détection d'infiltration d'eau comprend deux circuits de conduction, et les deux circuits de conduction sont connectés électriquement au diviseur de tension.
Avantageusement, le système d'indication d'infiltration d'eau comprend en outre :
une unité de commande de véhicule (VCU), configurée pour recevoir l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et exécuter une opération d'avertissement pour commander le véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement.
Avantageusement, le système d'indication d'infiltration d'eau comprend en outre :
un composant indicateur, configuré pour recevoir l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et exécuter une opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement.
[Un effet de la présente invention]
La présente invention concerne un procédé d'indication d’infiltration d'eau et un système d'indication d’infiltration d'eau. Avantageusement, le système d'indication d'infiltration d'eau comprend une batterie, une unité de commande de véhicule (VCU) et un composant indicateur. Un système de gestion de batterie est apte à déterminer si des gouttelettes de liquide sont entrées à l'intérieur de la batterie. Si tel est le cas, le système de gestion de batterie délivre une instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et la VCU ou le composant indicateur reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un autre module de communication.
Selon un mode de réalisation, lorsque la VCU reçoit l’instruction d'avertissement, la VCU exécute une opération d'avertissement pour commander un véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement. L'opération d'avertissement, par exemple, interdit au véhicule électrique de se charger, ou limite une vitesse que peut atteindre le véhicule électrique, etc.
Selon un autre mode de réalisation, lorsque le composant indicateur reçoit l’instruction d'avertissement, le composant indicateur exécute une opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement. Par exemple, le composant indicateur est un tableau de bord du véhicule électrique, et l'opération d'avertissement allume un voyant lumineux de dysfonctionnement sur le tableau de bord pour avertir l'utilisateur que des gouttelettes d'eau ont pu s'infiltrer dans la batterie.
DANS LES DESSINS :
est un schéma fonctionnel d'un système d'indication d'infiltration d'eau pour une batterie selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
est un schéma de circuits du système d'indication d'infiltration d'eau pour la batterie selon le premier mode de réalisation de la présente invention.
est un organigramme d'un procédé d'indication d'infiltration d'eau pour la batterie selon le premier mode de réalisation de la présente invention.
est une vue en perspective tridimensionnelle (3D) du système d'indication d'infiltration d'eau pour la batterie selon un second mode de réalisation de la présente invention.
est un schéma de circuits du système d'indication d'infiltration d'eau pour la batterie selon le second mode de réalisation de la présente invention.
est un organigramme du procédé d'indication d'infiltration d'eau dans la batterie selon le second mode de réalisation de la présente invention.
La présente invention concerne un procédé d'indication d’infiltration d'eau et un système d'indication d’infiltration d'eau pour une batterie d’un véhicule électrique.
En référence à la , le système d'indication d'infiltration d'eau est installé sur le véhicule électrique. Le système d'indication d'infiltration d'eau comprend au moins une batterie 1, une unité de commande de véhicule (VCU) 2 et un composant indicateur 3.
En référence à la , dans un mode de réalisation du système d'indication d'infiltration d'eau, l’au moins une batterie 1 comprend en outre de multiples unités de batterie 10 et un système de gestion de batterie 20. Chacune des unités de batterie 10 peut avoir un seul élément de batterie ou de multiples éléments de batterie. Les unités de batterie 10 sont connectées pour former un groupe de batterie 11. Par exemple, les unités de batterie 10 sont connectées en série pour former le groupe de batterie 11 et, dans chacune des séries, les unités de batterie 10 ont respectivement des valeurs de tension désignées par V1, V2,...Vn. Dans ce cas, le groupe de batterie 11 compte n unités de batteries 10, et n est un nombre entier supérieur à deux. Le système de gestion de batterie 20 est monté sur une carte de circuits imprimés, et le système de gestion de batterie 20 gère l’au moins une batterie 1. Ainsi, le système de gestion de batterie 20 est apte à commander les fonctions de charge et de décharge des unités de batterie 10, et le système de gestion de batterie 20 surveille en outre des informations de volume de décharge, des informations de volume de charge et des informations de température pour les unités de batterie 10.
Le groupe de batterie 11 a deux bornes, et les deux bornes sont utilisées comme ports de sortie de tension totale pour le groupe de batterie 11. Les deux bornes comprennent une borne positive 11a et une borne négative 11b, et le système de gestion de batterie 20 est connecté à la borne positive 11a et à la borne négative 11b du groupe de batterie 11 pour commander le groupe de batterie 11. En outre, le système de gestion de batterie 20 comprend également une borne d'alimentation positive 20a et une borne d'alimentation négative 20b. Un commutateur de charge SW1 et un commutateur de décharge SW2 sont connectés en série entre la borne positive 11a et la borne d'alimentation positive 20a. Lorsque le commutateur de charge SW1 et le commutateur de décharge SW2 sont tous deux fermés pour conduire de l'électricité, le système de gestion de batterie 20 commande alors la charge ou la décharge du groupe de batterie 11. Lorsque la borne d'alimentation positive 20a et la borne d'alimentation négative 20b sont respectivement connectées à une source d'alimentation externe, le groupe de batterie 11 reçoit des charges en provenance de la source d'alimentation externe par l'intermédiaire du système de gestion de batterie 20. Lorsque la borne d'alimentation positive 20a et la borne d'alimentation négative 20b sont respectivement connectées à une charge, le groupe de batterie 11 libère des charges à la charge par l'intermédiaire du système de gestion de batterie 20. Les paragraphes suivants décrivent en détail un exemple de décharge du groupe de batterie 11.
Le système de gestion de batterie 20 comprend un module de détection de tension 21, un premier circuit de transformation 22a, un second circuit de transformation 22b et un dispositif de commande 23. Le module de détection de tension 21 est connecté au positif et au négatif de chacune des unités de batterie 10, et le module de détection de tension 21 détecte respectivement une valeur de tension entre deux bornes opposées de chacune des unités de batterie 10 sous la forme de V1, V2...Vn. Le module de détection de tension 21 additionne ensuite les valeurs de tension V1, V2...Vn entre les deux bornes opposées de chacune des unités de batterie 10 pour obtenir une valeur de tension totale Vsomme, et le module de détection de tension 21 délivre une valeur de tension transformée totale Vt0 correspondant à la valeur de tension totale Vsomme. Dans ce mode de réalisation, le module de détection de tension 21 est un module de détection frontal analogique (AFE). Dans d'autres modes de réalisation, le module de détection de tension 21 peut être différent.
Le premier circuit de transformation 22a est connecté à la borne positive 11a. Une tension Va au niveau de la borne positive 11a est transformée et délivrée par le premier circuit de transformation 22a sous la forme d'une première tension transformée Vt1, et la première tension transformée Vt1 est inférieure à la tension Va mesurée au niveau de la borne positive 11a. Dans ce mode de réalisation, le premier circuit de transformation 22a est un diviseur de tension. Le premier circuit de transformation 22a divise la tension Va au niveau de la borne positive 11a en une tension plus petite comme la première tension transformée Vt1.
Le second circuit de transformation 22b est connecté à la borne d'alimentation positive 20a. Une tension Vb au niveau de la borne d'alimentation positive 20a est transformée et délivrée par le second circuit de transformation 22b sous la forme d'une seconde tension transformée Vt2, et la seconde tension transformée Vt2 est inférieure à la tension Vb mesurée au niveau de la borne d'alimentation positive 20a.
Le dispositif de commande 23 connecte respectivement électriquement le module de détection de tension 21, le premier circuit de transformation 22a et le second circuit de transformation 22b pour recevoir respectivement la valeur de tension transformée totale Vt0, la première tension transformée Vt1 et la seconde tension transformée Vt2. Étant donné qu’une plage de tensions de travail du dispositif de commande 23 est relativement petite (par exemple, sans dépasser cinq volts), le dispositif de commande 23 s'appuie sur le module de détection de tension 21, le premier circuit de transformation 22a et le second circuit de transformation 22b pour transformer respectivement la valeur de tension totale Vsomme, la tension Va au niveau de la borne positive 11a et la tension Vb mesurée au niveau de la borne d'alimentation positive 20a à partir de tensions plus importantes en tensions plus petites telles que, respectivement, la valeur de tension transformée totale Vt0, la première tension transformée Vt1 et la seconde tension transformée Vt2.
La VCU 2 est un concentrateur de surveillance du véhicule électrique. La VCU 2 communique avec le système de gestion de batterie 20 par l'intermédiaire d'un module de communication, et la VCU 2 exécute en conséquence des instructions reçues en provenance du dispositif de commande 23. Le composant indicateur 3 communique également avec le système de gestion de batterie 20 par l'intermédiaire du module de communication, et le composant indicateur 3 exécute également en conséquence des instructions reçues en provenance du dispositif de commande 23. Dans un mode de réalisation, le module de communication est un réseau de contrôleurs (bus CAN).
En référence à la , dans un premier mode de réalisation de la présente invention, le procédé d'indication d'infiltration d'eau est exécuté par le système d'indication d'infiltration d'eau décrit aux Figures 1 et 2. Les étapes S10 à S70 décrites dans la peuvent être exécutées dans des ordres différents. Le procédé d'indication d'infiltration d'eau est exécuté par le dispositif de commande 23 du système de gestion de batterie 20, et le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprend les étapes suivantes :
Étape S10 : mesurer une valeur de tension de détection et une valeur de tension de référence de l’au moins une batterie 1 par le dispositif de commande 23. Dans un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif de commande 23 calcule la tension Va au niveau de la borne positive 11a en fonction de la première tension transformée Vt1, et définit la tension Va comme valeur de tension de détection. En outre, le dispositif de commande 23 calcule la valeur de tension totale Vsomme en fonction de la valeur de tension transformée totale Vt0, et définit la valeur de tension totale Vsomme comme valeur de tension de référence.
Dans un autre mode de réalisation, lorsque le commutateur de charge SW1 et le commutateur de décharge SW2 sont tous deux fermés pour conduire de l'électricité, le dispositif de commande 23 calcule la tension Vb mesurée au niveau de la borne d'alimentation positive 20a en fonction de la seconde tension transformée Vt2, et définit la tension Vb mesurée au niveau de la borne d'alimentation positive 20a comme valeur de tension de détection.
Étape S20 : calculer une valeur de tension de différence ∆V par le dispositif de commande 23 en fonction de la valeur de tension de détection et de la valeur de tension de référence. Par exemple, le groupe de batterie 11 possède quatorze unités de batterie 10, et chacune des unités de batterie 10 a une valeur de tension nominale de 3,3 volts (V). Dans ce cas, la valeur de tension de référence est de (3,3 V)*14 = 46,2 V. Lorsque la tension Va au niveau de la borne positive 11a est mesurée à 45V, alors la valeur de tension de différence ∆V calculée par le dispositif de commande 23 est de (46,2V) - (45V) = 1,2V.
Étape S30 : déterminer si la valeur de tension de différence ∆V est ou non supérieure à une valeur de tension de seuil par le dispositif de commande 23. La valeur de tension de seuil est une valeur de tension par défaut. Lorsque la valeur de tension de différence ∆V est supérieure à la valeur de tension de seuil, le dispositif de commande 23 détermine que de l'eau s'est infiltrée dans l'au moins une batterie 1, sinon le dispositif de commande 23 exécute l'étape S10. Lorsque de l'eau s'est infiltrée dans les unités de batterie 10, les valeurs de tension V1, V2,...Vn des unités de batterie 10 peuvent augmenter, ou la tension Va au niveau de la borne positive 11a et la tension Vb au niveau de la borne d'alimentation positive 20a peuvent augmenter en raison de l'infiltration d'eau dans les unités de batterie 10. En conséquence, la valeur de tension de différence ∆V augmente également pour être supérieure à la valeur de tension de seuil.
Étape S40 : déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard par le dispositif de commande 23. Si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans l’au moins une batterie 1, ou sinon, exécuter l'étape S10. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la valeur de tension standard est une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour l’au moins une batterie 1, et la valeur de tension de fonctionnement maximale est définie par défaut en fonction d'un modèle ou d'un type du véhicule électrique. De cette manière, la valeur de tension de fonctionnement maximale est appropriée au véhicule électrique en ce qui concerne les exigences de puissance du véhicule électrique. Par exemple, si la valeur de tension de fonctionnement maximale est définie par défaut à 48 V, lorsque de l'eau s'est infiltrée dans l’au moins une batterie 1, la tension Va au niveau de la borne positive 11a et la tension Vb au niveau de la borne d'alimentation positive 20a peuvent augmenter pour être supérieures à la valeur de tension standard. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, la valeur de tension standard est une valeur de tension nominale de l’au moins une batterie 1 lorsque l’au moins une batterie 1 est fabriquée.
Étape S50 : lors de la détermination du fait que de l'eau s'est infiltrée dans l’au moins une batterie 1, délivrer une instruction d’avertissement à partir du système de gestion de batterie 20.
Étape S60 : lorsque la VCU 2 du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire du module de communication, la VCU 2 exécute une opération d'avertissement pour commander un véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement. Par exemple, l'opération d'avertissement exécutée par la VCU 2 interdit au véhicule électrique de se charger, ou limite une vitesse que peut atteindre le véhicule électrique, etc.
Étape S70 : lorsque le composant indicateur 3 du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire du module de communication, le composant indicateur 3 exécute une autre opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement. Par exemple, le composant indicateur 3 est un tableau de bord du véhicule électrique. Lorsque le tableau de bord reçoit l’instruction d'avertissement, un voyant lumineux de dysfonctionnement s'allume sur le tableau de bord pour exécuter l'autre opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement.
Dans un second mode de réalisation de la présente invention, le procédé d'indication d'infiltration d'eau est exécuté par le système d'indication d'infiltration d'eau, comme décrit en détail dans les paragraphes suivants.
En référence aux Figures 4 et 5, une différence entre le second mode de réalisation et le premier mode de réalisation est que, dans le second mode de réalisation, le système de gestion de batterie 20 est en outre connecté à une carte de détection d’infiltration d'eau 30. L’au moins une batterie 1 a une coque de batterie, et la coque de batterie recouvre les unités de batterie 10, le système de gestion de batterie 20 et la carte de détection d’infiltration d'eau 30. La carte de détection d'infiltration d'eau 30 est montée dans une partie inférieure de la coque de batterie. Ainsi, lorsque de l'eau s'infiltre dans l’au moins une batterie 1, la carte de détection d'infiltration d'eau 30 est partiellement recouverte par le liquide. En outre, deux circuits de conduction 31 et 32 sont montés sur la carte de détection d'infiltration d'eau 30. Les deux circuits de conduction 31 et 32 sont alternativement espacés l'un de l'autre, formant ainsi ensemble une zone de conduction. Lorsqu'un liquide quelconque entre en contact avec la zone de conduction, une valeur de résistance Rx entre les deux circuits de conduction 31 et 32 est modifiée. Plus particulièrement, l'ampleur de la modification de la valeur de résistance Rx entre les deux circuits de conduction 31 et 32 est mise en corrélation avec la quantité de surface de contact entre un liquide quelconque et la zone de conduction. Ainsi, la carte de détection d'infiltration d'eau 30 agit comme une résistance variable.
En outre, le système de gestion de batterie 20 comprend un diviseur de tension 24. Le diviseur de tension 24 est connecté au groupe de batterie 11, et le diviseur de tension comprend de nombreuses résistances connectées en série. Les deux circuits de conduction 31 et 32 de la carte de détection d'infiltration d'eau 30 sont respectivement connectés à deux côtés opposés d'une résistance R1 du diviseur de tension 24. Le dispositif de commande 23 du système de gestion de batterie 20 est également connecté aux deux côtés opposés de la résistance R1. Cela permet au système de gestion de batterie 20 de détecter une différence de tension à travers la résistance R1, et donc de permettre au système de gestion de batterie 20 de savoir comment la tension est divisée par le diviseur de tension 24. Il convient de noter que, lorsque de l'eau s'infiltre dans l’au moins une batterie 1, le liquide, tel que l'eau, peut instantanément changer la valeur de résistance Rx de la carte de détection d'infiltration d'eau 30 et, comme la carte de détection d'infiltration d'eau 30 est connectée en parallèle avec la résistance R1, une modification de la façon dont la tension est divisée peut être instantanément détectée par le dispositif de commande 23 du système de gestion de batterie 20.
En référence à la , dans le second mode de réalisation de la présente invention, le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprend les étapes P10 à P50. Les étapes P10 à P50 décrites dans la peuvent être exécutées dans des ordres différents. Le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprend les étapes suivantes.
Étape P10 : recevoir, par le dispositif de commande 23, une valeur de tension divisée à partir des deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau 30. La valeur de tension divisée est en fait la valeur exacte de la tension du groupe de batterie 11 divisée de la résistance R1 à la carte de détection d'infiltration d'eau 30.
Étape P20 : déterminer si la valeur de tension divisée est ou non inférieure à une valeur de référence de tension divisée par le dispositif de commande 23. Si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans l’au moins une batterie 1 et délivrer l’instruction d'avertissement à partir du système de gestion de batterie 20, ou sinon exécuter l'étape P10. Plus particulièrement, la valeur de référence de tension divisée est définie par défaut pour le dispositif de commande 23. La valeur de référence de tension divisée représente une quantité de tension divisée de la résistance R1 à la carte de détection d'infiltration d'eau 30 lorsque la carte de détection d'infiltration d'eau 30 est sèche sans aucune infiltration d'eau. En d'autres termes, la valeur de référence de tension divisée est une mesure de tension entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau 30 lorsque la carte de détection d'infiltration d'eau 30 est sèche. Lorsqu'un quelconque liquide entre en contact avec une surface de la carte de détection d'infiltration d'eau 30, une résistance entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau 30 diminue et, dans ce cas, dans une condition de courant constant, la quantité de tension divisée de la résistance R1 à la carte de détection d'infiltration d'eau 30 diminue également, en d'autres termes, la mesure de tension entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau 30 diminue.
Étape P30 : lors de la détermination du fait que de l'eau s'est infiltrée dans l’au moins une batterie 1, délivrer l’instruction d'avertissement à partir du système de gestion de batterie 20.
Étape P40 : lorsque la VCU 2 du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire du module de communication, la VCU 2 exécute l'opération d'avertissement comme détaillé précédemment à l'étape S60 du premier mode de réalisation. Pour éviter des explications répétitives, il n'est pas nécessaire de donner plus de détails.
Étape P50 : lorsque le composant indicateur 3 du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire du module de communication, le composant indicateur 3 exécute une autre opération d'avertissement comme détaillé précédemment à l'étape S70 du premier mode de réalisation. Pour éviter des explications répétitives, il n'est pas nécessaire de donner plus de détails.
Dans l'ensemble, la présente invention fournit un procédé d'indication d’infiltration d'eau et un système d'indication d’infiltration d'eau. Le système d'indication d'infiltration d'eau est monté sur un véhicule électrique, et le système d'indication d'infiltration d'eau comprend une batterie, une unité de commande de véhicule (VCU) et un composant indicateur. Un système de gestion de batterie à l’intérieur de la batterie est apte à déterminer si de quelconques gouttelettes de liquide sont ou non entrées à l'intérieur de la batterie. Si tel est le cas, le système de gestion de batterie délivre une instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et la VCU ou le composant indicateur reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un autre module de communication. Lorsque la VCU reçoit l’instruction d'avertissement, la VCU exécute une opération d'avertissement pour commander un véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement. L'opération d'avertissement, par exemple, interdit au véhicule électrique de se charger, ou limite une vitesse que peut atteindre le véhicule électrique, etc.
De manière alternative, lorsque le composant indicateur reçoit l’instruction d'avertissement, le composant indicateur exécute une opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement. Par exemple, le composant indicateur est un tableau de bord du véhicule électrique, et l'opération d'avertissement allume un voyant lumineux de dysfonctionnement sur le tableau de bord pour avertir l'utilisateur que des gouttelettes d'eau ont pu s'infiltrer dans la batterie.

Claims (14)

  1. Procédé d'indication d'infiltration d'eau pour une batterie (1) d'un véhicule électrique, caractérisé par le fait que la batterie (1) comprend un système de gestion de batterie (20), de multiples unités de batterie (10) et une carte de détection d'infiltration d'eau (30) ; le système de gestion de batterie (20) comprend un diviseur de tension (24), et le diviseur de tension (24) est connecté électriquement aux unités de batterie (10) ; le diviseur de tension (24) comprend de multiples résistances connectées en série, et deux côtés opposés de l'une des résistances sont connectés à la carte de détection d'infiltration d'eau (30) ;
    le procédé d'indication d'infiltration d'eau étant exécuté par le système de gestion de batterie (20), et le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprenant les étapes suivantes :
    mesurer une valeur de tension divisée à partir de deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau (30) (P10) ;
    déterminer si la valeur de tension divisée est ou non inférieure à une valeur de référence de tension divisée (P20) ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) et délivrer une instruction d'avertissement à partir du système de gestion de batterie (20) (P30) ;
    la valeur de tension divisée changeant lorsque de l'eau qui s'est infiltrée dans la batterie (1) entre en contact avec la carte de détection d'infiltration d'eau (30) ;
    la valeur de référence de tension divisée étant une mesure de tension entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau (30) lorsque la carte de détection d'infiltration d'eau (30) est sèche.
  2. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’un groupe de batterie (11) est formé par les unités de batterie (10), et le groupe de batterie (11) est connecté électriquement au système de gestion de batterie (20) par l'intermédiaire d'une borne positive (11a) du groupe de batterie (11) ;
    le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprenant les étapes suivantes :
    mesurer une valeur de tension de détection et une valeur de tension de référence pour la batterie (1) (S10) ;
    calculer une valeur de tension de différence en fonction de la valeur de tension de détection et de la valeur de tension de référence (S20) ;
    déterminer si la valeur de tension de différence est ou non supérieure à une valeur de tension de seuil (S30) ;
    si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) et délivrer l’instruction d'avertissement (S50) ;
    la valeur de tension de référence étant une valeur de tension totale (Vsomme), et la valeur de tension totale étant une somme de valeurs de tension (V1), (V2),...(Vn) entre deux bornes opposées de chacune des unités de batterie (10) ;
    la valeur de tension de détection étant une valeur de tension (Va) mesurée à la borne positive (11a).
  3. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’un groupe de batterie (11) est formé par les unités de batterie (10), et le groupe de batterie (11) est connecté électriquement au système de gestion de batterie (20) par l’intermédiaire d’une borne positive (11a) du groupe de batterie (11) ; le système de gestion de batterie (20) comprend une borne d'alimentation positive (20a), un commutateur de charge (SW1) et un commutateur de décharge (SW2) ; le commutateur de charge (20a) et le commutateur de décharge (SW2) étant connectés en série entre la borne positive (11a) et la borne d'alimentation positive (20a) ;
    le procédé d'indication d'infiltration d'eau comprenant les étapes suivantes :
    mesurer une valeur de tension de détection et une valeur de tension de référence pour la batterie (1) (S10) ;
    calculer une valeur de tension de différence en fonction de la valeur de tension de détection et de la valeur de tension de référence (S20) ;
    déterminer si la valeur de la tension de différence est ou non supérieure à une valeur de tension de seuil (S30) ;
    si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) et délivrer l’instruction d'avertissement (S50) ;
    la valeur de tension de référence étant une valeur de tension totale (Vsomme), et la valeur de tension totale étant une somme de valeurs de tension (V1), (V2),...(Vn) entre deux bornes opposées de chacune des unités de batterie (10) ;
    la valeur de tension de détection étant une tension (Vb) mesurée à la borne d'alimentation positive (20a) lorsque le commutateur de charge (SW1) et le commutateur de décharge (SW2) sont fermés pour conduire de l'électricité.
  4. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le système de gestion de batterie (20) exécute en outre les étapes suivantes :
    déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard (S40) ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) ;
    la valeur de tension standard étant une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour la batterie (1).
  5. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la borne d'alimentation positive (20a) est connectée électriquement à une charge ou à une source d'alimentation externe.
  6. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le système de gestion de batterie (20) exécute en outre les étapes suivantes :
    déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard (S40) ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) ;
    la valeur de tension standard étant une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour la batterie (1).
  7. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’il comprend les étapes suivantes :
    mesurer une valeur de tension de détection pour la batterie (1) (S10) ; et
    déterminer si la valeur de tension de détection est ou non supérieure à une valeur de tension standard (S40) ; si tel est le cas, déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) et délivrer l’instruction d'avertissement (S50) ;
    un groupe de batterie (11) étant formé par les unités de batteries (10) ; le groupe de batterie (11) ayant une borne positive (11a), et le groupe de batterie (11) étant connecté électriquement au système de gestion de batterie (20) par l’intermédiaire de la borne positive (11a) ; la valeur de tension de détection étant une valeur de tension mesurée à la borne positive (11a) ;
    la valeur de tension standard étant une valeur de tension de fonctionnement maximale par défaut pour la batterie (1).
  8. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu’une unité de commande de véhicule, VCU, (2) du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et la VCU (2) exécute une opération d'avertissement pour commander le véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement.
  9. Procédé d'indication d'infiltration d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu’un composant indicateur (3) du véhicule électrique reçoit l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et le composant indicateur (3) exécute une opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement.
  10. Système d'indication d'infiltration d'eau pour un véhicule électrique, caractérisé par le fait que le système d'indication d'infiltration d'eau est configuré pour exécuter le procédé d’indication d’infiltration d’eau selon la revendication 1, et le système d’indication d’infiltration d’eau comprend :
    au moins une batterie (1) ; chacune de l’au moins une batterie (1) comprenant en outre :
    de multiples unités de batterie (10) ; un groupe de batterie (11) étant formé par les unités de batterie (10) connectées les unes aux autres ;
    un système de gestion de batterie (20), ayant un diviseur de tension (24) ; le diviseur de tension (24) étant connecté électriquement au groupe de batterie (11), et le diviseur de tension (24) comprenant de multiples résistances connectées en série ;
    une carte de détection d’infiltration d'eau (30), connectée à l'une des résistances en parallèle ; lorsque la carte de détection d’infiltration d'eau (30) entre en contact avec de l'eau, une valeur de résistance de la carte de détection d’infiltration d'eau (30) changeant;
    lorsque le système de gestion de batterie (20) détermine qu'une valeur de tension divisée délivrée par une connexion en parallèle de l'une des résistances et de la carte de détection d'infiltration d'eau (30) est inférieure à une valeur de référence de tension divisée, le système de gestion de batterie (20) étant configuré pour déterminer que de l'eau s'est infiltrée dans la batterie (1) et émettre une instruction d'avertissement ;
    la valeur de référence de tension divisée étant une mesure de tension entre les deux côtés opposés de la carte de détection d'infiltration d'eau (30) lorsque la carte de détection d'infiltration d'eau (30) est sèche.
  11. Système d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'au moins une batterie (1) possède une coque de batterie, et la coque de batterie recouvre les unités de batterie (10), le système de gestion de batterie (20) et la carte de détection d'infiltration d'eau (30) ;
    la carte de détection d'infiltration d'eau (30) étant montée dans une partie inférieure de la coque de batterie.
  12. Système d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la carte de détection d'infiltration d'eau (30) comprend deux circuits de conduction (31), (32), et les deux circuits de conduction (31), (32) sont connectés électriquement au diviseur de tension (24).
  13. Système d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 10, comprenant en outre :
    une unité de commande de véhicule, VCU, (2), configurée pour recevoir l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et exécuter une opération d'avertissement pour commander le véhicule électrique conformément à l’instruction d'avertissement.
  14. Système d'indication d'infiltration d'eau selon la revendication 10, comprenant en outre :
    un composant indicateur (3), configuré pour recevoir l’instruction d'avertissement par l'intermédiaire d'un module de communication, et exécuter une opération d'avertissement conformément à l’instruction d'avertissement.
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