FR3151407A1 - DEVICE FOR DETECTING A VOLTAGE ANOMALY OF AT LEAST ONE BATTERY ACCUMULATOR AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM COMPRISING SUCH A DEVICE - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif de détection (6) d’une anomalie de tension d’au moins un accumulateur de batterie, ledit dispositif (6) comprenant : – au moins un étage d’entrée (8, 8’) configuré pour être connecté aux bornes d’une cellule de batterie et pour délivrer en sortie un signal (SA, SA’) indicatif d’une surtension et/ou d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule ;– au moins un étage de conversion (10) configuré pour convertir en un train d’impulsions (Ti) le signal (SA, SA’) de sortie dudit au moins un étage de détection (8, 8’) ;– un étage de commande (12) configuré pour être connecté à un système de gestion des accumulateurs de batterie, ledit étage de commande (12) étant configuré pour envoyer un signal (ST) indicatif d’une surtension ou d’une sous-tension audit système de gestion (3) en se basant sur le train d’impulsions (Ti) issu dudit au moins un étage de conversion (10). Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 3] The invention relates to a device (6) for detecting a voltage anomaly of at least one battery accumulator, said device (6) comprising: – at least one input stage (8, 8') configured to be connected to the terminals of a battery cell and to output a signal (SA, SA') indicative of an overvoltage and/or an undervoltage at said terminals of the cell; – at least one conversion stage (10) configured to convert the output signal (SA, SA') of said at least one detection stage (8, 8') into a pulse train (Ti); – a control stage (12) configured to be connected to a battery accumulator management system, said control stage (12) being configured to send a signal (ST) indicative of an overvoltage or an undervoltage to said management system (3) based on the pulse train (Ti) from said at least one conversion stage (10). Figure to be published with the abstract: [Fig. 3]
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des batteries électriques, et notamment des batteries à fort courant électrique, notamment supérieur à 50 A, et préférentiellement supérieur à 500 A, par exemple pour les applications aéronautiques et/ou aérospatiales.The technical context of the present invention is that of electric batteries, and in particular batteries with high electric current, in particular greater than 50 A, and preferably greater than 500 A, for example for aeronautical and/or aerospace applications.
Une batterie comprend généralement plusieurs modules de batterie formant un ensemble qui peut par ailleurs être relié à un bus externe permettant la remontée des données vers un système de supervision, système généralement désigné sous le terme de système de gestion d’accumulateurs de batterie (ou « Battery Management System » en langue anglaise).A battery generally comprises several battery modules forming a set which can also be connected to an external bus allowing data to be sent to a monitoring system, a system generally referred to as a battery management system (or “Battery Management System” in English).
Le système de gestion d’accumulateurs de batterie est notamment configuré pour mesurer diverses grandeurs physiques relatives à la batterie, et aux modules de batterie, telles que des tensions, courants, températures, résistances internes, etc., mais comprend aussi des circuits de protection pour éviter que la batterie ne fonctionne dans des conditions anormales de fonctionnement, conditions qui peuvent endommager la batterie et causer des dégâts humains et/ou matériels.The battery accumulator management system is notably configured to measure various physical quantities relating to the battery, and to the battery modules, such as voltages, currents, temperatures, internal resistances, etc., but also includes protection circuits to prevent the battery from operating under abnormal operating conditions, conditions which may damage the battery and cause human and/or material damage.
On entend généralement par conditions anormales de fonctionnement : les surtensions, les surintensités, les sous-tensions, une température trop élevée de la batterie, des courts-circuits, etc. c’est-à-dire l’ensemble des paramètres ne correspondant pas à une plage nominale de fonctionnement de la batterie.Abnormal operating conditions generally include: overvoltages, overcurrents, undervoltages, excessively high battery temperature, short circuits, etc. i.e. all parameters that do not correspond to a nominal operating range of the battery.
Les systèmes de gestion d’accumulateur comprennent ainsi des dispositifs de sécurité, tels qu’un dispositif de disjonction configuré pour couper les liaisons électriques de la batterie avec l’extérieur (et donc l’isoler électriquement) dans le cas où surviennent des conditions anormales de fonctionnement.Battery management systems therefore include safety devices, such as a circuit breaker device configured to cut the battery's electrical connections with the outside (and therefore electrically isolate it) in the event of abnormal operating conditions.
De tels dispositifs de disjonction sont généralement commandés par un circuit de commande, faisant partie du système de gestion, qui surveille les valeurs de certaines grandeurs électriques, par exemple la tension aux bornes de la batterie et qui déclenche le dispositif de disjonction si ces grandeurs électriques prennent des valeurs correspondant à des conditions anormales de fonctionnement.Such circuit breaker devices are generally controlled by a control circuit, forming part of the management system, which monitors the values of certain electrical quantities, for example the voltage at the battery terminals and which trips the circuit breaker device if these electrical quantities take on values corresponding to abnormal operating conditions.
Une batterie, par exemple Lithium-Ion, destinée à des applications aéronautiques et/ou aérospatiales peuvent présenter des tensions allant de quelques dizaines de volts à plus de mille volts, avec des courants de décharges compris entre une dizaine et une centaine d’ampères.A battery, for example Lithium-Ion, intended for aeronautical and/or aerospace applications can have voltages ranging from a few tens of volts to more than a thousand volts, with discharge currents of between ten and a hundred amperes.
De telles batteries comprennent bien sûr plusieurs cellules, ou accumulateurs, sont disposés en série et en parallèle, on peut par exemple avoir 8 cellules C de 3,3 Volts connectées en série comme cela est illustré à la
Ainsi, lorsqu’il est nécessaire de surveiller individuellement chacune de ces cellules, notamment pour voir si celles-ci sont équilibrées les unes par rapport aux autres, c’est-à-dire qu’elles ne présentent pas de sous-tension ou de surtension par rapport à leur tension nominale, il est usuel de placer un moyen de détection D aux bornes de chacune des cellules.Thus, when it is necessary to monitor each of these cells individually, in particular to see whether they are balanced with respect to each other, that is to say that they do not present any undervoltage or overvoltage with respect to their nominal voltage, it is usual to place a detection means D at the terminals of each of the cells.
Ces moyens de détection D sont bien sûr alimentés directement en tension par la cellule, cependant les tensions des cellules s’additionnant, les derniers moyens de détection voient une tension supérieure à 20V, ce qui implique d’avoir des composants électroniques qui peuvent accepter ce genre de tension, et préférentiellement des tensions d’au moins 28V, composants parfois difficiles à trouver et/ou généralement plus couteux. Par ailleurs, dans le cas de batterie présentant des tensions beaucoup plus importantes, par exemple 1000V, à part les optocoupleurs, il n’est pas possible de trouver des composants électroniques adaptés. Malheureusement, les optocoupleurs sont des composants onéreux, énergivores et sensibles aux particules solaires, donc inadaptés dans le cas d’applications aérospatiales ou aéronautiques.These detection means D are of course supplied directly with voltage by the cell, however, since the cell voltages add up, the last detection means see a voltage higher than 20V, which implies having electronic components that can accept this type of voltage, and preferably voltages of at least 28V, components that are sometimes difficult to find and/or generally more expensive. Furthermore, in the case of a battery with much higher voltages, for example 1000V, apart from optocouplers, it is not possible to find suitable electronic components. Unfortunately, optocouplers are expensive, energy-intensive components that are sensitive to solar particles, and are therefore unsuitable for aerospace or aeronautical applications.
Il est donc nécessaire de trouver une solution permettant d’utiliser des composants électroniques usuelles, par exemple ayant des plages de tensions nominales entre 0 et 3,3 V, tout en étant robuste, peu consommateurs d’énergie et économiques.It is therefore necessary to find a solution that allows the use of standard electronic components, for example with nominal voltage ranges between 0 and 3.3 V, while being robust, energy-efficient and economical.
La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type de dispositif de détection d’une anomalie de tension d’au moins un accumulateur de batterie, ledit dispositif comprenant :
– au moins un étage d’entrée configuré pour être connecté aux bornes d’une cellule de batterie et pour délivrer en sortie un signal indicatif d’une surtension et/ou d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule ;
– au moins un étage de conversion configuré pour convertir en un train d’impulsions le signal de sortie dudit au moins un étage de détection ;
– un étage de commande configuré pour être connecté à un système de gestion des accumulateurs de batterie, ledit étage de commande étant configuré pour envoyer un signal indicatif d’une surtension ou d’une sous-tension audit système de gestion en se basant sur le train d’impulsions issu dudit au moins un étage de conversion.The present invention thus proposes to remedy at least one of the aforementioned drawbacks by proposing a new type of device for detecting a voltage anomaly of at least one battery accumulator, said device comprising:
– at least one input stage configured to be connected to the terminals of a battery cell and to output a signal indicative of an overvoltage and/or an undervoltage at said terminals of the cell;
– at least one conversion stage configured to convert into a pulse train the output signal of said at least one detection stage;
– a control stage configured to be connected to a battery accumulator management system, said control stage being configured to send a signal indicative of an overvoltage or an undervoltage to said management system based on the pulse train from said at least one conversion stage.
Le dispositif selon l’invention présente une architecture simple et robuste permettant l’utilisation de composants électroniques peu onéreux et aisés à trouver, tout en présentant des tensions nominales de fonctionnement faibles, par exemple de l’ordre de 3,3V, minimisant ainsi grandement la consommation électrique d’un dispositif destiné à surveiller les anomalies de tension aux bornes d’une cellule de batterie électrique.The device according to the invention has a simple and robust architecture allowing the use of inexpensive and easy-to-find electronic components, while having low nominal operating voltages, for example of the order of 3.3V, thus greatly minimizing the electrical consumption of a device intended to monitor voltage anomalies at the terminals of an electric battery cell.
Selon une caractéristique possible, le train d’impulsions présente une fréquence fixe, par exemple une fréquence comprise entre 3 et 200 kHz, et par exemple de sensiblement 6,42 kHz.
La fréquence du train d’impulsions généré par l’étage de conversion est avantageusement fixe pour minimiser le bruit et la consommation électrique des composants électroniques réalisant la conversion du signal issu de l’étage d’entrée en un train d’impulsions.According to one possible feature, the pulse train has a fixed frequency, for example a frequency between 3 and 200 kHz, and for example substantially 6.42 kHz.
The frequency of the pulse train generated by the conversion stage is advantageously fixed to minimize the noise and the electrical consumption of the electronic components carrying out the conversion of the signal from the input stage into a pulse train.
Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un étage d’entrée comprend au moins un amplificateur opérationnel monté en comparateur pour détecter une anomalie de tension auxdites bornes d’une cellule de batterie.According to another possible characteristic, said at least one input stage comprises at least one operational amplifier mounted as a comparator to detect a voltage anomaly at said terminals of a battery cell.
Selon une autre caractéristique possible, ledit dispositif comprend un premier ensemble et un deuxième ensemble :
– le premier ensemble comprenant un étage d’entrée configuré pour délivrer en sortie un signal indicatif d’une surtension auxdites bornes de la cellule, ainsi qu’un étage de conversion ;
– le deuxième ensemble comprenant un étage d’entrée configuré pour délivrer en sortie un signal indicatif d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule, ainsi qu’un étage de conversion ;
chacun desdits premier et deuxième ensembles étant connectés au même étage de commande.
Avantageusement, le dispositif peut ainsi comprendre des étages d’entrées distincts pour détecter une surtension ou une sous-tension aux bornes d’une cellule de batterie, mais un étage de commande commun, ceci afin de réduire les coûts et le nombre de composants électroniques nécessaires.According to another possible characteristic, said device comprises a first set and a second set:
– the first assembly comprising an input stage configured to deliver as output a signal indicative of an overvoltage at said terminals of the cell, as well as a conversion stage;
– the second assembly comprising an input stage configured to output a signal indicative of an undervoltage at said terminals of the cell, as well as a conversion stage;
each of said first and second sets being connected to the same control stage.
Advantageously, the device can thus comprise separate input stages for detecting an overvoltage or an undervoltage at the terminals of a battery cell, but a common control stage, in order to reduce the costs and the number of electronic components required.
Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un étage de conversion comprend au moins :
– un premier sous-étage configuré pour convertir le signal de sortie de l’étage d’entrée en un signal oscillant, par exemple un signal carré à rapport cyclique variable ;
– un deuxième sous-étage configuré pour convertir le signal oscillant issu du premier sous-étage en un train d’impulsions.According to another possible characteristic, said at least one conversion stage comprises at least:
– a first sub-stage configured to convert the output signal of the input stage into an oscillating signal, for example a square signal with variable duty cycle;
– a second sub-stage configured to convert the oscillating signal from the first sub-stage into a pulse train.
Selon une autre caractéristique possible, le premier sous-étage de l’étage de conversion comprend un amplificateur opérationnel monté en multivibrateur astable.
Ainsi, le premier sous-étage de l’étage de conversion fonctionne avantageusement avec les deux types d’anomalies de tension, surtension ou sous-tension, limitant, voire évitant, ainsi les adaptations ou modifications à réaliser sur ce premier sous-étage en fonction de l’anomalie destinée à être détectée. Ceci permet entre autres de réduire les coûts et de simplifier la fabrication d’un dispositif selon l’invention.According to another possible feature, the first substage of the conversion stage comprises an operational amplifier mounted as an astable multivibrator.
Thus, the first sub-stage of the conversion stage operates advantageously with both types of voltage anomalies, overvoltage or undervoltage, thus limiting, or even avoiding, the adaptations or modifications to be made to this first sub-stage depending on the anomaly intended to be detected. This makes it possible, among other things, to reduce costs and simplify the manufacture of a device according to the invention.
Selon une autre caractéristique possible, le deuxième sous-étage de l’étage de conversion comprend au moins un transformateur d’impulsions configuré pour convertir le signal oscillant issu du premier sous-étage en un train d’impulsions.According to another possible feature, the second sub-stage of the conversion stage comprises at least one pulse transformer configured to convert the oscillating signal from the first sub-stage into a pulse train.
Selon une autre caractéristique possible, l’étage de commande comprend au moins :
– un premier sous-étage configuré pour convertir le train d’impulsions en un signal continu ;
– un deuxième sous-étage configuré pour délivrer en sortie un signal indicatif d’une surtension ou d’une sous-tension par comparaison du signal continu à un signal de référence.According to another possible characteristic, the control stage comprises at least:
– a first sub-stage configured to convert the pulse train into a continuous signal;
– a second sub-stage configured to output a signal indicative of an overvoltage or undervoltage by comparing the continuous signal to a reference signal.
Selon une autre caractéristique possible, le premier sous-étage de l’étage de commande comprend un montage détecteur d’enveloppe.
Le montage détecteur d’enveloppe permet notamment de transformer le train d’impulsions issu de l’étage de conversion en un signal continu, par exemple une tension continue, de préférence inférieure à 5V.According to another possible feature, the first substage of the control stage includes an envelope detector assembly.
The envelope detector assembly makes it possible in particular to transform the pulse train from the conversion stage into a continuous signal, for example a continuous voltage, preferably less than 5V.
Selon une autre caractéristique possible, le deuxième sous-étage de l’étage de commande comprend un amplificateur opérationnel monté en comparateur.
Le deuxième sous-étage de l’étage de commande comprend avantageusement un amplificateur opérationnel, car ce type de composant électronique est apte à fonctionner avec des trains d’impulsions présentant des valeurs de tension faibles en sortie du deuxième sous-étage de conversion, par exemple de l’ordre de quelques volts, voire de l’ordre de 1 Volt. Ceci permet donc d’assurer le bon fonctionnement du deuxième étage malgré des tensions faibles, là où des portes logiques ne fonctionnent pas dans le cadre de ces ordres de grandeur de tension.According to another possible feature, the second substage of the control stage comprises an operational amplifier mounted as a comparator.
The second sub-stage of the control stage advantageously comprises an operational amplifier, because this type of electronic component is capable of operating with pulse trains having low voltage values at the output of the second conversion sub-stage, for example of the order of a few volts, or even of the order of 1 Volt. This therefore makes it possible to ensure the proper operation of the second stage despite low voltages, where logic gates do not operate within the framework of these orders of magnitude of voltage.
L’invention se rapporte également à un système de gestion des accumulateurs de batterie, caractérisé en ce que ledit système de gestion comprend un circuit de commande tel que défini ci-dessus.The invention also relates to a system for managing battery accumulators, characterized in that said management system comprises a control circuit as defined above.
L’invention concerne en outre une batterie électrique, caractérisée en ce que ladite batterie comprend un dispositif de détection d’une anomalie de tension tel que défini ci-dessus.The invention further relates to an electric battery, characterized in that said battery comprises a device for detecting a voltage anomaly as defined above.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
– la
– la
– la
– la
– la
- there
- there
- there
- there
- there
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the features, variants and different embodiments of the invention may be combined with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of features described below in isolation from the other features described, if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In particular, all the variants and embodiments described can be combined with each other if there is no technical obstacle to this combination. In the figures, the elements common to several figures retain the same reference.
La
Ledit système de gestion 3 de gestion est généralement intégré à ladite batterie 1, afin de surveiller les différentes grandeurs physiques ou électriques caractéristiques d’une batterie 1 et/ou de ses accumulateurs 2 (ou cellules), par exemple une tension, une résistance interne, etc.Said management system 3 is generally integrated into said battery 1, in order to monitor the various physical or electrical quantities characteristic of a battery 1 and/or its accumulators 2 (or cells), for example a voltage, an internal resistance, etc.
Ledit système 3 de gestion est également configuré pour empêcher le fonctionnement de la batterie 1 en dehors de sa plage nominale de fonctionnement, c’est-à-dire que le système est configuré pour détecter des conditions anormales de fonctionnement de la batterie (ou de ses modules), telles qu’une surintensité, une surtension (notamment lors de sa charge), une sous-tension (notamment lors de sa décharge), une surchauffe, etc.Said management system 3 is also configured to prevent the operation of the battery 1 outside its nominal operating range, that is to say that the system is configured to detect abnormal operating conditions of the battery (or its modules), such as an overcurrent, an overvoltage (in particular when charging it), an undervoltage (in particular when discharging it), overheating, etc.
Un tel système 3 peut également comprendre un circuit de verrouillage (non représenté) configuré pour empêcher l’utilisation de la batterie 1, et donc son fonctionnement, notamment si une condition anormale de fonctionnement est détectée par le système de gestion 3.Such a system 3 may also comprise a locking circuit (not shown) configured to prevent the use of the battery 1, and therefore its operation, in particular if an abnormal operating condition is detected by the management system 3.
La
Ledit dispositif de détection 6 comprend ainsi :
– au moins un étage d’entrée 8, 8’ configuré pour être connecté aux bornes d’une cellule de batterie (non représentée), donc alimenté par une tension U+et U-(respectivement bornes positive et négative de la cellule) et pour délivrer en sortie un signal indicatif SA, SA’ d’une surtension et/ou d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule ;
– au moins un étage de conversion 10 configuré pour convertir en train d’impulsions Tile signal de sortie SA, SA’ dudit au moins un étage de détection 8, 8’ ;
– un étage de commande 12 configuré pour être connecté au système de gestion 3 des accumulateurs de batterie, ledit étage de commande 12 étant configuré pour envoyer un signal indicatif STd’une surtension ou d’une sous-tension audit système de gestion 3 en se basant sur le train d’impulsions Tiissu dudit au moins un étage de conversion 10.Said detection device 6 thus comprises:
– at least one input stage 8, 8' configured to be connected to the terminals of a battery cell (not shown), therefore supplied by a voltage U + and U - (respectively positive and negative terminals of the cell) and to deliver at output a signal S A , S A ' indicative of an overvoltage and/or an undervoltage at said terminals of the cell;
– at least one conversion stage 10 configured to convert into a pulse train T i the output signal S A , S A ' of said at least one detection stage 8, 8';
– a control stage 12 configured to be connected to the battery accumulator management system 3, said control stage 12 being configured to send a signal S T indicating an overvoltage or an undervoltage to said management system 3 based on the pulse train T i from said at least one conversion stage 10.
Ledit au moins un étage d’entrée 8, 8’ est alimentée par une tension continue mesurée aux bornes d’une cellule de batterie 1, cellule qui est peut-être en série et/ou en parallèle avec d’autres cellules. Ledit au moins un étage d’entrée 8, 8’ est ainsi configuré pour délivrer en sortie un signal SA, SA’ seulement si ladite cellule 2 présente une surtension ou une sous-tension.Said at least one input stage 8, 8' is supplied by a DC voltage measured at the terminals of a battery cell 1, which cell may be in series and/or in parallel with other cells. Said at least one input stage 8, 8' is thus configured to output a signal S A , S A ' only if said cell 2 has an overvoltage or an undervoltage.
Ainsi, pour une cellule présentant une tension nominale de 3,3 V, on considère qu’il y a surtension, si la tension aux bornes de la cellule est supérieure à 3,5 V, voire jusqu’à 3,9 V, tandis qu’on parle de sous-tension lorsque la tension aux bornes de la cellule est de l’ordre de 1,7 V, et au moins inférieure à 2,2 V. Par ailleurs, ledit signal de sortie SA, SA’ est avantageusement une tension continue, par exemple de l’ordre de quelques volts, mais préférentiellement inférieure à 5V.Thus, for a cell having a nominal voltage of 3.3 V, it is considered that there is an overvoltage if the voltage at the terminals of the cell is greater than 3.5 V, or even up to 3.9 V, while it is considered an undervoltage when the voltage at the terminals of the cell is of the order of 1.7 V, and at least less than 2.2 V. Furthermore, said output signal S A , S A ' is advantageously a direct voltage, for example of the order of a few volts, but preferably less than 5 V.
Ainsi, lorsque le signal de sortie SA, SA’ est émis par ledit au moins un étage d’entrée 8, 8’, l’étage de conversion 10 convertit le signal SA, SA’ en un train d’impulsions Tide fréquence fixe, par exemple une fréquence comprise entre 3 et 200 kHz, et par exemple une fréquence de sensiblement 6,42 kHz.Thus, when the output signal S A , S A ' is emitted by said at least one input stage 8, 8', the conversion stage 10 converts the signal S A , S A ' into a pulse train T i of fixed frequency, for example a frequency between 3 and 200 kHz, and for example a frequency of substantially 6.42 kHz.
Le train d’impulsions Ti, correspondant au signal de sortie de l’étage de conversion 10, est envoyé (de préférence directement) en entrée de l’étage de commande 12. Ledit étage de commande 12 convertissant le train d’impulsions Tien un signal de sortie STqui déclenche, dans le système de gestion 3, une alerte indiquant que l’une des cellules 2 de la batterie 1 présente une anomalie de tension, que cela soit une surtension ou une sous-tension, ou la disjonction de la batterie 1.The pulse train T i , corresponding to the output signal of the conversion stage 10, is sent (preferably directly) to the input of the control stage 12. Said control stage 12 converts the pulse train T i into an output signal S T which triggers, in the management system 3, an alert indicating that one of the cells 2 of the battery 1 has a voltage anomaly, whether this is an overvoltage or an undervoltage, or the disconnection of the battery 1.
L’émission d’un signal de sortie STpar l’étage de commande 12 est notamment conditionnée par la longueur du train d’impulsions Ti, notamment pour éviter que des fluctuations passagères de tensions et/ou du bruit ne viennent remonter de faux positifs d’anomalies de tension. On notera que le train d’impulsions Ticomprend par exemple au moins 50 impulsions, et préférentiellement au moins 100, afin que l’étage de commande 12 n’émette un signal de sortie ST.The emission of an output signal S T by the control stage 12 is in particular conditioned by the length of the pulse train T i , in particular to prevent transient fluctuations in voltages and/or noise from bringing up false positives of voltage anomalies. It will be noted that the pulse train T i comprises for example at least 50 pulses, and preferably at least 100, so that the control stage 12 does not emit an output signal S T .
Plus particulièrement, dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de détection 6 comprend un premier ensemble 14 et un deuxième ensemble 16, chacun desdits ensembles 14 et 16 étant connecté à un même étage de commande 12.More particularly, in the embodiment shown, the detection device 6 comprises a first assembly 14 and a second assembly 16, each of said assemblies 14 and 16 being connected to the same control stage 12.
Plus particulièrement, le premier ensemble 14 comprend un étage d’entrée 8 configuré pour délivrer en sortie un signal SAindicatif d’une surtension auxdites bornes de la cellule, ainsi qu’un étage de conversion 10. Tandis que le deuxième ensemble 16 comprend un étage d’entrée 8’ configuré pour délivrer en sortie un signal indicatif SA’ d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule, ainsi qu’un étage de conversion 10 (distinct de celui du premier ensemble 14).More particularly, the first assembly 14 comprises an input stage 8 configured to output a signal S A indicative of an overvoltage at said terminals of the cell, as well as a conversion stage 10. While the second assembly 16 comprises an input stage 8' configured to output a signal S A ' indicative of an undervoltage at said terminals of the cell, as well as a conversion stage 10 (distinct from that of the first assembly 14).
Bien sûr, l’entrée des premier et deuxième ensembles 14 et 16, c’est-à-dire l’entrée respective des étages de détection 8 et 8’, sont connectés aux bornes de la même cellule de batterie.Of course, the input of the first and second sets 14 and 16, i.e. the respective input of the detection stages 8 and 8', are connected to the terminals of the same battery cell.
La
En effet, ledit étage de conversion 10 comprend :
– un premier sous-étage 10a configuré pour convertir le signal de sortie SAde l’étage d’entrée 8 en un signal oscillant SO, par exemple un signal carré présentant un rapport cyclique de préférence variable ;
– un deuxième sous-étage 10b configuré pour convertir le signal oscillant SOissu du premier sous-étage 10a en un train d’impulsions Ti.Indeed, said conversion stage 10 comprises:
– a first sub-stage 10a configured to convert the output signal S A of the input stage 8 into an oscillating signal S O , for example a square signal having a preferably variable duty cycle;
– a second sub-stage 10b configured to convert the oscillating signal S O from the first sub-stage 10a into a pulse train T i .
L’étage de commande 12, quant à lui, comprend au moins :
– un premier sous-étage 12a configuré pour convertir le train d’impulsions Tiissu de l’étage de conversion 10 en un signal continu moyen Sm:
– un deuxième sous-étage 12b configuré pour délivrer en sortie un signal STindicatif d’une surtension ou d’une sous-tension par comparaison du signal continu moyen Smà un signal de référence, par une exemple une tension de référence VREF.Control stage 12, for its part, comprises at least:
– a first sub-stage 12a configured to convert the pulse train T i from the conversion stage 10 into an average continuous signal S m :
– a second sub-stage 12b configured to output a signal S T indicative of an overvoltage or an undervoltage by comparing the average continuous signal S m to a reference signal, for example a reference voltage V REF .
On notera que la valeur de tension de référence VREF est avantageusement identique pour l’ensemble des amplificateurs opérationnels AO1et AO3des différents étages 8 et 12, bien que celles-ci peuvent être des tensions distinctes et indépendantes.Note that the reference voltage value VREF is advantageously identical for all operational amplifiers AO1and AO3of the different stages 8 and 12, although these may be separate and independent voltages.
Par ailleurs, ledit étage d’entrée 8, 8’ comprend au moins un amplificateur opérationnel AO1, dit premier amplificateur opérationnel, monté en comparateur, par exemple inverseur.
Ledit premier amplificateur opérationnel AO1présente ainsi une entrée inverseuse, une entrée non-inverseuse, ainsi qu’une sortie reliée, correspondant à la sortie de l’étage d’entrée 8, 8’, reliée, de préférence directement à l’entrée de l’étage de conversion 10 (et plus particulièrement à l’entrée du premier sous-étage 10a).Furthermore, said input stage 8, 8' comprises at least one operational amplifier AO 1 , called the first operational amplifier, mounted as a comparator, for example an inverter.
Said first operational amplifier AO 1 thus has an inverting input, a non-inverting input, as well as a connected output, corresponding to the output of the input stage 8, 8', connected, preferably directly to the input of the conversion stage 10 (and more particularly to the input of the first sub-stage 10a).
L’entrée non-inverseuse dudit amplificateur opérationnel AO1est reliée à la tension aux bornes de la cellule de la batterie 1, avantageusement par l’intermédiaire d’au moins d’une première et d’une deuxième résistance R1et R2montées en pont diviseur, tandis que l’entrée inverseuse est alimentée par une tension de référence VREFet est reliée à la borne négative (donc sous une tension U-) de la cellule de batterie ou à une masse G, par exemple par l’intermédiaire d’un condensateur C1, dit premier condensateur.The non-inverting input of said operational amplifier AO 1 is connected to the voltage across the terminals of the cell of the battery 1, advantageously via at least a first and a second resistor R 1 and R 2 mounted as a divider bridge, while the inverting input is supplied by a reference voltage V REF and is connected to the negative terminal (therefore under a voltage U - ) of the battery cell or to a ground G, for example via a capacitor C 1 , called the first capacitor.
On notera que ce premier condensateur C1a notamment pour but de compenser d’éventuels problèmes de bruits et/ou de fluctuations de tension servant de référence pour le montage comparateur.It should be noted that this first capacitor C1 is intended in particular to compensate for any problems with noise and/or voltage fluctuations serving as a reference for the comparator assembly.
L’étage d’entrée 8, 8’ peut également comprendre un deuxième condensateur C2monté en parallèle de la résistance de pied R1(ou première résistance) du pont diviseur ou monté en série avec la deuxième résistance R2, l’ensemble deuxième résistance R2et deuxième condensateur C2formant un circuit RC série permettant une montée progressive, par exemple de 30 à 40 secondes, de la tension délivrée par le pont diviseur à l’entrée non-inverseuse du premier amplificateur opérationnel AO1. Un tel circuit RC série permet entre autres d’éviter la détection de courts-circuits transitoires et donc éviter le déclenchement intempestif d’un signal de sortie SAsi la tension au niveau de l’entrée non inverseuse vient à être supérieure ou égale ou la tension de référence VREFau niveau de l’entrée inverseuse du premier amplificateur opérationnel AO1.The input stage 8, 8' may also comprise a second capacitor C 2 mounted in parallel with the foot resistor R 1 (or first resistor) of the divider bridge or mounted in series with the second resistor R 2 , the assembly comprising the second resistor R 2 and the second capacitor C 2 forming a series RC circuit enabling a gradual increase, for example over 30 to 40 seconds, of the voltage delivered by the divider bridge to the non-inverting input of the first operational amplifier AO 1 . Such a series RC circuit makes it possible, among other things, to avoid the detection of transient short circuits and therefore to avoid the untimely triggering of an output signal SA if the voltage at the non-inverting input becomes greater than or equal to or the reference voltage V REF at the inverting input of the first operational amplifier AO 1 .
En outre, l’étage d’entrée 8, 8’ comprend avantageusement :
– une diode D1, par exemple Schottky, dite première diode, montée entre la borne positive de la cellule de la batterie et la deuxième résistance R2, évitant entre autres que des courants ne refluent en direction de la cellule de la batterie ;
– un condensateur C3, dit troisième condensateur, connecté d’une part à la sortie du premier amplificateur opérationnel AO1et, d’autre part, à la borne négative de la cellule de la batterie, notamment pour éliminer les fluctuations brutales de tension du signal de sortie SA, et pour limiter les perturbations électromagnétiques (ou CEM) engendrées par le dispositif 6, et plus particulièrement par l’étage d’entrée 8, 8’.In addition, the input stage 8, 8' advantageously comprises:
– a diode D1 , for example Schottky, called the first diode, mounted between the positive terminal of the battery cell and the second resistor R2 , preventing, among other things, currents from flowing back towards the battery cell;
– a capacitor C 3 , called the third capacitor, connected on the one hand to the output of the first operational amplifier AO 1 and, on the other hand, to the negative terminal of the battery cell, in particular to eliminate sudden fluctuations in the voltage of the output signal S A , and to limit the electromagnetic disturbances (or EMC) generated by the device 6, and more particularly by the input stage 8, 8'.
On notera par ailleurs que la première diode D1comprend une anode connectée à la borne positive de la cellule, et une cathode connectée à la deuxième résistance R2.It should also be noted that the first diode D1 comprises an anode connected to the positive terminal of the cell, and a cathode connected to the second resistor R2 .
Le premier sous-étage 10a de l’étage de conversion 10 comprend un amplificateur opérationnel AO2, dit deuxième amplificateur opérationnel, monté en multivibrateur astable. Ledit deuxième amplificateur opérationnel AO2présente ainsi une entrée inverseuse, une entrée non-inverseuse, ainsi qu’une sortie reliée, correspondant à la sortie de premier sous-étage 10a, reliée, de préférence directement à l’entrée au deuxième sous-étage 10b.The first sub-stage 10a of the conversion stage 10 comprises an operational amplifier AO 2 , called the second operational amplifier, mounted as an astable multivibrator. Said second operational amplifier AO 2 thus has an inverting input, a non-inverting input, as well as a connected output, corresponding to the output of the first sub-stage 10a, connected, preferably directly to the input of the second sub-stage 10b.
Plus particulièrement, le premier sous-étage 10a comprend également trois résistances R3, R4et R5, dites respectivement troisième, quatrième et cinquième résistance, ainsi qu’un condensateur C4, dit quatrième condensateur.More particularly, the first sub-stage 10a also comprises three resistors R 3 , R 4 and R 5 , called respectively the third, fourth and fifth resistor, as well as a capacitor C 4 , called the fourth capacitor.
La sortie du deuxième amplificateur opérationnel AO2est ainsi reliée, d’une part, par l’intermédiaire de la troisième résistance R3, à l’entrée non-inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2, et d’autre part, par l’intermédiaire d’une quatrième résistance R4à l’entrée inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2. La cinquième résistance R5, quant à elle, est reliée à l’entrée non-inverseuse de l’amplificateur opérationnel AO2, ainsi qu’à la troisième résistance R3, tandis que le quatrième condensateur C4est relié, d’une part, à l’entrée inverseuse de l’amplificateur opérationnel AO2et à la quatrième résistance R4, et d’autre part, à la borne négative de la cellule de la batterie 1 ou à une masse G.The output of the second operational amplifier AO 2 is thus connected, on the one hand, via the third resistor R 3 , to the non-inverting input of the second operational amplifier AO 2 , and on the other hand, via a fourth resistor R 4 to the inverting input of the second operational amplifier AO 2 . The fifth resistor R 5 , for its part, is connected to the non-inverting input of the operational amplifier AO 2 , as well as to the third resistor R 3 , while the fourth capacitor C 4 is connected, on the one hand, to the inverting input of the operational amplifier AO 2 and to the fourth resistor R 4 , and on the other hand, to the negative terminal of the cell of the battery 1 or to a ground G.
Avantageusement, le premier sous-étage 10a comprend :
– une résistance R6, dite sixième résistance, interposée entre le quatrième condensateur C4et l’entrée non-inverseuse de l’amplificateur opérationnel AO2(et également connectée à la quatrième résistance R4), l’association de la sixième résistance R6et du quatrième condensateur C4permet le démarrage d’une oscillation dans le montage du multivibrateur astable (et le contrôle du temps de montée du signal oscillant régissant le montage du multivibrateur astable) ;
– une résistance R7, dite septième résistance, située à l’entrée du premier sous-étage 10a, et donc reliée, d’une part, à la sortie de l’étage d’entrée 8 et, d’autre part, aux troisième et cinquième résistances R3et R5, ainsi que l’entrée non inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2, l’association de la septième résistance R7et de la résistance R3permettant de régler des valeurs liées à l’hystérésis du montage du multivibrateur astable.Advantageously, the first sub-stage 10a comprises:
– a resistor R 6 , called the sixth resistor, interposed between the fourth capacitor C 4 and the non-inverting input of the operational amplifier AO 2 (and also connected to the fourth resistor R 4 ), the association of the sixth resistor R 6 and the fourth capacitor C 4 allows the start of an oscillation in the assembly of the astable multivibrator (and the control of the rise time of the oscillating signal governing the assembly of the astable multivibrator);
– a resistor R 7 , called the seventh resistor, located at the input of the first sub-stage 10a, and therefore connected, on the one hand, to the output of the input stage 8 and, on the other hand, to the third and fifth resistors R 3 and R 5 , as well as the non-inverting input of the second operational amplifier AO 2 , the combination of the seventh resistor R 7 and the resistor R 3 making it possible to adjust values linked to the hysteresis of the assembly of the astable multivibrator.
Ainsi, dès que le signal de sortie SAest appliquée en entrée du premier sous-étage 10a, le deuxième amplificateur opérationnel AO2monté en multivibrateur astable génère, en sortie du premier sous-étage 10a, un signal oscillant SO, notamment un signal carré présentant une fréquence de 6,42 kHz.Thus, as soon as the output signal S A is applied to the input of the first sub-stage 10a, the second operational amplifier AO 2 mounted as an astable multivibrator generates, at the output of the first sub-stage 10a, an oscillating signal S O , in particular a square signal having a frequency of 6.42 kHz.
Le deuxième sous-étage 10b de l’étage de conversion 10 comprend, quant à lui, au moins un montage transformateur d’impulsions configuré pour convertir le signal oscillant SOissu du premier sous-étage 10a en un train d’impulsions Tidestiné à l’entrée de l’étage de commande 12.The second sub-stage 10b of the conversion stage 10 comprises, for its part, at least one pulse transformer assembly configured to convert the oscillating signal S O from the first sub-stage 10a into a pulse train T i intended for the input of the control stage 12.
Ledit montage transformateur d’impulsion comprend ainsi :
– un transformateur TRprésentant un primaire et un secondaire ;
– au moins deux diodes D2et D3, par exemple des diodes Schottky, dites respectivement deuxième et troisième diodes, configurées pour redresser les impulsions issues du secondaire du transformateur TR(et donc avoir en sortie du premier sous-étage 12b que des impulsions positives ou négatives), par exemple la deuxième diode D2 permet de supprimer les impulsions présentant une valeur de tension négative ;
– un transistor T1, par exemple du type NPN (fonctionnant à la fois pour une anomalie de tension liée à une surtension ou à une sous-tension, voire même pour n’importe quel type d’anomalie traduite sous forme de tension), présentant une base, un collecteur et un émetteur, ladite base tant connectée à la sortie du premier sous-étage 10a, par exemple par l’intermédiaire d’une résistance R8, dite huitième résistance, ledit émetteur étant connecté à la borne négative de la cellule de batterie (ou à une masse G) et ledit collecteur étant relié au primaire du transformateur TR.Said pulse transformer assembly thus comprises:
– a transformer T R having a primary and a secondary;
– at least two diodes D 2 and D 3 , for example Schottky diodes, called respectively second and third diodes, configured to rectify the pulses coming from the secondary of the transformer T R (and therefore have at the output of the first sub-stage 12b only positive or negative pulses), for example the second diode D2 makes it possible to eliminate the pulses having a negative voltage value;
– a transistor T 1 , for example of the NPN type (operating both for a voltage anomaly linked to an overvoltage or an undervoltage, or even for any type of anomaly translated in the form of voltage), having a base, a collector and an emitter, said base being connected to the output of the first sub-stage 10a, for example via a resistor R 8 , called the eighth resistor, said emitter being connected to the negative terminal of the battery cell (or to a ground G) and said collector being connected to the primary of the transformer T R .
On notera que le signal oscillant SOissu du premier sous-étage 10a présente des caractéristiques (par exemple tension et/ou fréquence) limitant le temps d’ouverture du transistor T1à un temps inférieur à la saturation du transformateur TR.It will be noted that the oscillating signal S O from the first sub-stage 10a has characteristics (for example voltage and/or frequency) limiting the opening time of the transistor T 1 to a time less than the saturation of the transformer T R .
Le primaire du transformateur TRest en outre connecté à la borne positive de la cellule, et donc alimenté par une tension U+, avantageusement par l’intermédiaire d’une résistance R9, dite neuvième résistance, celle-ci permettant par exemple de limiter la valeur du courant circulant dans le transformateur TR(notamment au primaire). De plus, ledit deuxième sous-étage 10b comprend avantageusement une diode D4, par exemple une diode Schottky, dite quatrième diode, montée en parallèle du primaire, donc reliée à la fois à la neuvième résistance R9et au collecteur du transistor T1 ,notamment pour limiter la valeur du courant pouvant traverser le transistor T1. La quatrième diode D4comprend ainsi une anode reliée au collecteur du transistor T1, et une cathode reliée à la neuvième résistance R9. La quatrième diode D4joue le de diode de roue libre, évitant la surcharge du transistor T1, notamment en dissipant l’énergie accumulée par inductance quand le transistor T1s’ouvre.The primary of the transformer T R is further connected to the positive terminal of the cell, and therefore supplied by a voltage U + , advantageously via a resistor R 9 , called the ninth resistor, the latter making it possible for example to limit the value of the current flowing in the transformer T R (in particular in the primary). In addition, said second sub-stage 10b advantageously comprises a diode D 4 , for example a Schottky diode, called the fourth diode, mounted in parallel with the primary, therefore connected both to the ninth resistor R 9 and to the collector of the transistor T 1 , in particular to limit the value of the current that can flow through the transistor T 1 . The fourth diode D 4 thus comprises an anode connected to the collector of the transistor T 1 , and a cathode connected to the ninth resistor R 9 . The fourth diode D 4 acts as a freewheel diode, avoiding overloading of the transistor T 1 , in particular by dissipating the energy accumulated by inductance when the transistor T 1 opens.
On notera par ailleurs que la deuxième diode D2est montée en parallèle du secondaire du transformateur TR, et que le secondaire et l’anode de la deuxième diode D2sont connectés à une masse G, par exemple la masse du système de gestion 3. Tandis que la troisième diode D3est en série avec le secondaire et la deuxième diode D2, plus particulièrement l’anode de la troisième diode D3est connectée à la cathode de la deuxième diode D2et au secondaire.It will also be noted that the second diode D 2 is connected in parallel with the secondary of the transformer T R , and that the secondary and the anode of the second diode D 2 are connected to a ground G, for example the ground of the management system 3. While the third diode D 3 is in series with the secondary and the second diode D 2 , more particularly the anode of the third diode D 3 is connected to the cathode of the second diode D 2 and to the secondary.
Le premier sous-étage 12a de l’étage de commande 12 comprend, quant à lui, au moins un montage détecteur d’enveloppe, celui-ci comprenant au moins une inductance L1et un condensateur C5, dit cinquième condensateur, monté en parallèle, et formant un montage RC parallèle. L’inductance L1et le cinquième condensateur C5sont reliés, d’une part, à la cathode de la troisième diode D3(le nœud de connexion correspondant ainsi à l’entrée du premier sous-étage 12a), et d’autre part, à une masse G, par exemple la masse du système de gestion 3.The first sub-stage 12a of the control stage 12 comprises, for its part, at least one envelope detector assembly, the latter comprising at least one inductance L1 and one capacitor C5 , called the fifth capacitor, mounted in parallel, and forming a parallel RC assembly. The inductance L1 and the fifth capacitor C5 are connected, on the one hand, to the cathode of the third diode D3 (the connection node thus corresponding to the input of the first sub-stage 12a), and on the other hand, to a ground G, for example the ground of the management system 3.
Le montage détecteur d’enveloppe permet ainsi de transformer le train d’impulsions Tiissu de l’étage de conversion 10, et notamment du deuxième sous-étage 10b, en un signal continu Sm(moyen), par exemple une tension continue, de préférence inférieure à 5V, qui est envoyée en entrée du deuxième sous-étage 12b de l’étage de commande 12.The envelope detector assembly thus makes it possible to transform the pulse train T i from the conversion stage 10, and in particular from the second sub-stage 10b, into a continuous signal S m (average), for example a continuous voltage, preferably less than 5V, which is sent to the input of the second sub-stage 12b of the control stage 12.
Le deuxième sous-étage 12b de l’étage de commande 12 comprend un amplificateur opérationnel AO3, dit troisième amplificateur opérationnel, monté en comparateur, par exemple inverseur.The second sub-stage 12b of the control stage 12 comprises an operational amplifier AO 3 , called the third operational amplifier, mounted as a comparator, for example an inverter.
Ledit troisième amplificateur opérationnel AO3présente ainsi une entrée inverseuse, une entrée non-inverseuse, ainsi qu’une sortie reliée, correspondant à la sortie de commande 12, reliée, de préférence directement au système de gestion 3 des accumulateurs de batterie.Said third operational amplifier AO 3 thus has an inverting input, a non-inverting input, as well as a connected output, corresponding to the control output 12, connected, preferably directly to the management system 3 of the battery accumulators.
L’entrée non-inverseuse dudit amplificateur opérationnel AO3est au montage détecteur d’enveloppe, donc à l’inductance L1et au cinquième condensateur C5, tandis que l’entrée inverseuse est alimentée par une tension de référence VREFet est reliée à la masse G, par exemple la masse G du système de gestion 3, avantageusement par l’intermédiaire d’un condensateur C6, dit sixième condensateur.The non-inverting input of said operational amplifier AO 3 is at the envelope detector assembly, therefore at the inductance L 1 and at the fifth capacitor C 5 , while the inverting input is supplied by a reference voltage V REF and is connected to ground G, for example ground G of the management system 3, advantageously via a capacitor C 6 , called the sixth capacitor.
Ainsi, lorsqu’il y a un train d’impulsions Tien entrée du premier sous-étage 12a, le montage détecteur d’enveloppe délivre au niveau de l’entrée non-inverseuse du troisième l’amplificateur opérationnel AO3une tension continue supérieure à la tension de référence VREF, ce qui entraine la génération d’un signal STau niveau de sa sortie, ici un tension continue, signal STqui est interprété par le système de gestion 3 comme indicatif d’une anomalie de tension de la cellule de la batterie et qui est configuré pour déclencher des réponses adaptées, alertes, disjonction de la batterie, rééquilibrage, etc.Thus, when there is a pulse train T i at the input of the first sub-stage 12a, the envelope detector assembly delivers at the non-inverting input of the third operational amplifier AO 3 a DC voltage greater than the reference voltage V REF , which leads to the generation of a signal S T at its output, here a DC voltage, signal S T which is interpreted by the management system 3 as indicative of a voltage anomaly of the battery cell and which is configured to trigger suitable responses, alerts, battery disconnection, rebalancing, etc.
On notera par ailleurs que les diodes D1à D4sont avantageusement des diodes de type Schottky en raison de leur tension de seuil plus faible que par exemple des diodes Zener, et la rapidité de leur commutation.It should also be noted that diodes D1 to D4 are advantageously Schottky type diodes due to their lower threshold voltage than, for example, Zener diodes, and the speed of their switching.
Dans une autre variante de réalisation non représentée de l’invention, le dispositif 6 comprend un étage de commande 12 pour chaque étage de conversion 10 (et donc pour chaque étage d’entrée 8).In another variant embodiment of the invention not shown, the device 6 comprises a control stage 12 for each conversion stage 10 (and therefore for each input stage 8).
Claims (11)
– au moins un étage d’entrée (8, 8’) configuré pour être connecté aux bornes d’une cellule de batterie et pour délivrer en sortie un signal (SA, SA’ ) indicatif d’une surtension et/ou d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule ;
– au moins un étage de conversion (10) configuré pour convertir en un train d’impulsions (Ti) le signal (SA, SA’ ) de sortie dudit au moins un étage de détection (8, 8’) ;
– un étage de commande (12) configuré pour être connecté à un système de gestion des accumulateurs de batterie, ledit étage de commande (12) étant configuré pour envoyer un signal (ST) indicatif d’une surtension ou d’une sous-tension audit système de gestion (3) en se basant sur le train d’impulsions (Ti) issu dudit au moins un étage de conversion (10).Device (6) for detecting a voltage anomaly of at least one battery accumulator, said device (6) comprising:
– at least one input stage (8, 8') configured to be connected to the terminals of a battery cell and to output a signal (S A , S A ' ) indicative of an overvoltage and/or an undervoltage at said terminals of the cell;
– at least one conversion stage (10) configured to convert into a pulse train (T i ) the output signal (S A , S A ' ) of said at least one detection stage (8, 8');
– a control stage (12) configured to be connected to a battery accumulator management system, said control stage (12) being configured to send a signal (S T ) indicative of an overvoltage or an undervoltage to said management system (3) based on the pulse train (T i ) from said at least one conversion stage (10).
– le premier ensemble (14) comprenant un étage d’entrée (8) configuré pour délivrer en sortie un signal (SA) indicatif d’une surtension auxdites bornes de la cellule, ainsi qu’un étage de conversion (10) ;
– le deuxième ensemble comprenant un étage d’entrée (8’) configuré pour délivrer en sortie un signal (SA’ ) indicatif d’une sous-tension auxdites bornes de la cellule, ainsi qu’un étage de conversion (10) ;
chacun desdits premier et deuxième ensembles (14, 16) étant connectés au même étage de commande (12).Device (6) according to the preceding claim, characterized in that said device (6) comprises a first assembly (14) and a second assembly (16):
– the first assembly (14) comprising an input stage (8) configured to deliver as output a signal (S A ) indicative of an overvoltage at said terminals of the cell, as well as a conversion stage (10);
– the second assembly comprising an input stage (8') configured to deliver as output a signal (S A ' ) indicative of an undervoltage at said terminals of the cell, as well as a conversion stage (10);
each of said first and second sets (14, 16) being connected to the same control stage (12).
– un premier sous-étage (10a) configuré pour convertir le signal (SA, SA’ ) de sortie de l’étage d’entrée (8) en un signal oscillant (SO) ;
– un deuxième sous-étage (10b) configuré pour convertir le signal oscillant (SO) issu du premier sous-étage (10a) en un train d’impulsions (Ti).Device (6) according to the preceding claim, characterized in that said at least one conversion stage (10) comprises at least:
– a first sub-stage (10a) configured to convert the output signal (S A , S A ' ) of the input stage (8) into an oscillating signal (S O );
– a second sub-stage (10b) configured to convert the oscillating signal (S O ) from the first sub-stage (10a) into a pulse train (T i ).
– un premier sous-étage (12a) configuré pour convertir le train d’impulsions (Ti) en un signal continu (Sm) ;
– un deuxième sous-étage (12b) configuré pour délivrer en sortie un signal (ST) indicatif d’une surtension ou d’une sous-tension par comparaison du signal continu (Sm) à un signal de référence (VREF).Device (6) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control stage (12) comprises at least:
– a first sub-stage (12a) configured to convert the pulse train (T i ) into a continuous signal (S m );
– a second sub-stage (12b) configured to output a signal (S T ) indicative of an overvoltage or an undervoltage by comparing the continuous signal (S m ) to a reference signal (V REF ).
Electric battery (1), characterized in that said battery comprises a management system (3) of the battery accumulators according to the preceding claim.
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PCT/EP2024/070152 WO2025017025A1 (en) | 2023-07-17 | 2024-07-16 | Device for detecting a voltage anomaly of at least one battery accumulator and battery accumulator management system comprising such a device |
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