FR3151708A1 - CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH CIRCUIT - Google Patents

CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH CIRCUIT Download PDF

Info

Publication number
FR3151708A1
FR3151708A1 FR2307964A FR2307964A FR3151708A1 FR 3151708 A1 FR3151708 A1 FR 3151708A1 FR 2307964 A FR2307964 A FR 2307964A FR 2307964 A FR2307964 A FR 2307964A FR 3151708 A1 FR3151708 A1 FR 3151708A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
battery
voltage
stage
control circuit
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2307964A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3151708B1 (en
Inventor
Luc Pouyadou
Maxime DI MEGLIO
Florence Robin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Limatech SAS
Original Assignee
Limatech SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Limatech SAS filed Critical Limatech SAS
Priority to FR2307964A priority Critical patent/FR3151708B1/en
Priority to PCT/EP2024/071024 priority patent/WO2025021873A1/en
Publication of FR3151708A1 publication Critical patent/FR3151708A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3151708B1 publication Critical patent/FR3151708B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/027—Details with automatic disconnection after a predetermined time
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/085—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current making use of a thermal sensor, e.g. thermistor, heated by the excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

L’invention concerne un circuit de commande (5) d’un dispositif de disjonction pour système de gestion (3) des accumulateurs de batterie, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (5) comprend : – un étage d’intégration (9) configuré pour intégrer la variation d’une tension (V’BAT) qui est une tension proportionnelle à la tension (VBAT) mesurée aux bornes d’une batterie (1) ; – un étage de comparaison (11) configuré pour comparer la tension de sortie VAO1de l’étage d’intégration (9) à une tension de référence VB, la sortie dudit étage de comparaison (9) étant configurée pour être connectée à un dispositif de disjonction de batterie ; caractérisé en ce que ledit dispositif (5) comprend un élément (RTH) faisant varier une grandeur électrique dudit de l’étage d’intégration ou de l’étage de comparaison (11) en fonction de la température, l’étage de comparaison (11) étant configuré pour émettre en sortie un signal déclenchant le dispositif de disjonction, la durée avant émission dudit signal étant fonction de la température dudit élément (RTH). Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 2]The invention relates to a control circuit (5) of a disconnection device for a battery accumulator management system (3), characterized in that said control circuit (5) comprises: – an integration stage (9) configured to integrate the variation of a voltage (V’BAT) which is a voltage proportional to the voltage (VBAT) measured at the terminals of a battery (1); – a comparison stage (11) configured to compare the output voltage VAO1 of the integration stage (9) with a reference voltage VB, the output of said comparison stage (9) being configured to be connected to a battery disconnection device; characterized in that said device (5) comprises an element (RTH) varying an electrical quantity of said integration stage or of the comparison stage (11) as a function of the temperature, the comparison stage (11) being configured to emit at the output a signal triggering the disconnection device, the duration before emission of said signal being a function of the temperature of said element (RTH). Figure to be published with the abstract: [Fig. 2]

Description

CIRCUIT DE COMMANDE DE DISJONCTION POUR SYSTÈME DE GESTION DES ACCUMULATEURS DE BATTERIE ET SYSTÈME DE GESTION DES ACCUMULATEURS DE BATTERIE ÉQUIPÉ D’UN TEL CIRCUITCIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH CIRCUIT

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. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un circuit de commande de disjonction pour un système de gestion de telles batteries.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. More particularly, the invention relates to a circuit breaker control circuit for a system for managing such batteries.

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.

Ainsi, lorsqu’une batterie est déchargée sous forte intensité, par exemple à plusieurs centaines d’ampères, notamment en raison d’un court-circuit, la batterie monte alors en température. Cette forte intensité de décharge couplée à une température élevée peut endommager la batterie, il est ainsi nécessaire d’activer le dispositif de disjonction lorsque cette conjonction de paramètres survient. Ainsi, à mesure que la température de la batterie augmente, il devient d’autant plus important que la disjonction électrique de la batterie se produise rapidement.Thus, when a battery is discharged under high current, for example at several hundred amps, in particular due to a short circuit, the battery then rises in temperature. This high discharge current coupled with a high temperature can damage the battery, it is therefore necessary to activate the circuit breaker device when this combination of parameters occurs. Thus, as the temperature of the battery increases, it becomes all the more important that the electrical circuit breaker of the battery occurs quickly.

En outre, il est avantageux, lorsque la batterie présente une température loin de valeurs extrémales, d’autoriser des intensités de décharge importantes, par exemple temporaires, sans que cela ne déclenche la disjonction électrique de la batterie.Furthermore, it is advantageous, when the battery has a temperature far from extreme values, to allow high discharge intensities, for example temporary, without this triggering the electrical disconnection of the battery.

La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type de circuit de commande d’un dispositif de disjonction pour système de gestion des accumulateurs de batterie, caractérisé en ce que ledit circuit de commande comprend au moins :
– un étage d’intégration configuré pour intégrer la variation d’une tension qui est une tension proportionnelle à la tension mesurée aux bornes d’une batterie ;
– un étage de comparaison configuré pour comparer la tension de sortie de l’étage d’intégration à une tension de référence, la sortie dudit étage de comparaison étant configurée pour être connectée à un dispositif de disjonction de batterie ;
caractérisé en ce que ledit circuit comprend un élément faisant varier une grandeur électrique de l’étage d’intégration ou de l’étage de comparaison en fonction de la température, l’étage de comparaison étant configuré pour émettre en sortie un signal déclenchant le dispositif de disjonction, la durée avant émission dudit signal étant fonction de la température dudit élément.The present invention thus proposes to remedy at least one of the aforementioned drawbacks by proposing a new type of control circuit for a disconnection device for a battery accumulator management system, characterized in that said control circuit comprises at least:
– an integration stage configured to integrate the variation of a voltage which is a voltage proportional to the voltage measured at the terminals of a battery;
– a comparison stage configured to compare the output voltage of the integration stage to a reference voltage, the output of said comparison stage being configured to be connected to a battery disconnection device;
characterized in that said circuit comprises an element varying an electrical quantity of the integration stage or of the comparison stage as a function of the temperature, the comparison stage being configured to emit at the output a signal triggering the disconnection device, the duration before emission of said signal being a function of the temperature of said element.

Ainsi, le présent circuit de commande selon l’invention contrôle l’activation d’un dispositif de disjonction en fonction de la température, par exemple de la batterie, d’au moins une cellule de batterie ou d’un composant électronique dans lequel circule un courant destiné ou issu de la batterie, ceci permet notamment de stopper l’utilisation de la batterie en fonction de sa température, notamment lorsque sa température devient trop importante au regard d’un courant de charge et/ou de décharge, limitant ainsi les risques de détérioration de la batterie lors d’un essai abusif ou en température abusive, prolongeant ainsi la durée de vie de ladite batterie équipée avec un tel circuit de commande de disjonction.Thus, the present control circuit according to the invention controls the activation of a circuit breaker device as a function of the temperature, for example of the battery, of at least one battery cell or of an electronic component in which a current intended for or originating from the battery circulates, this makes it possible in particular to stop the use of the battery as a function of its temperature, in particular when its temperature becomes too high with regard to a charge and/or discharge current, thus limiting the risks of deterioration of the battery during an abusive test or in abusive temperature, thus extending the service life of said battery equipped with such a circuit breaker control circuit.

Selon une caractéristique possible, ledit élément faisant varier une grandeur électrique dudit étage d’intégration ou dudit étage de comparaison en fonction de la température est une thermistance RTH.
Ledit élément est avantageusement un élément passif, tel qu’une thermistance, pour limiter la consommation électrique du circuit de commande, tout en étant une solution simple à intégrer, peu couteuse et robuste.According to a possible characteristic, said element varying an electrical quantity of said integration stage or of said comparison stage as a function of the temperature is a thermistor R TH .
Said element is advantageously a passive element, such as a thermistor, to limit the electrical consumption of the control circuit, while being a simple solution to integrate, inexpensive and robust.

Selon une autre caractéristique possible, ladite thermistance est une thermistance à coefficient de température négatif.
De manière avantageuse la valeur de la thermistance est fonction de la température de la batterie, d’au moins une cellule de batterie ou d’un composant électronique dans lequel circule un courant destiné ou issu de la batterie. Cette thermistance est donc avantageusement couplée thermiquement avec la batterie, une cellule ou un composant électronique, voire en contact thermique. La thermistance est par exemple couplée thermiquement à un des éléments précités par l’intermédiaire d’une sonde située au cœur de la batterie (au milieu des accumulateurs ou cellules).According to another possible characteristic, said thermistor is a negative temperature coefficient thermistor.
Advantageously, the value of the thermistor is a function of the temperature of the battery, of at least one battery cell or of an electronic component in which a current intended for or originating from the battery flows. This thermistor is therefore advantageously thermally coupled with the battery, a cell or an electronic component, or even in thermal contact. The thermistor is for example thermally coupled to one of the aforementioned elements by means of a probe located at the heart of the battery (in the middle of the accumulators or cells).

Selon une autre caractéristique possible, ledit étage d’intégration comprend au moins un amplificateur opérationnel, dit premier amplificateur opérationnel, monté en comparateur-intégrateur, associé à un condensateur et à au moins une résistance, dite troisième résistance, ledit amplificateur opérationnel comprenant : une entrée inverseuse alimentée par une tension proportionnelle à la tension mesurée aux bornes d’une batterie, une entrée non-inverseuse alimentée par une tension de référence, et une sortie délivrant une tension de sortie alimentant l’entrée de l’étage de comparaison.
Un tel montage comparateur-intégrateur est avantageusement configuré pour intégrer la variation d’un signal alimentant l’une de ses entrées, seulement lorsque ce signal prend une valeur supérieure à la valeur de la tension de référence.According to another possible characteristic, said integration stage comprises at least one operational amplifier, called the first operational amplifier, mounted as a comparator-integrator, associated with a capacitor and at least one resistor, called the third resistor, said operational amplifier comprising: an inverting input supplied by a voltage proportional to the voltage measured at the terminals of a battery, a non-inverting input supplied by a reference voltage, and an output delivering an output voltage supplying the input of the comparison stage.
Such a comparator-integrator assembly is advantageously configured to integrate the variation of a signal supplying one of its inputs, only when this signal takes a value greater than the value of the reference voltage.

Selon une autre caractéristique possible, l’entrée inverseuse du premier amplificateur opérationnel est alimentée par une tension proportionnelle à la tension mesurée aux bornes d’une batterie par l’intermédiaire d’une thermistance.According to another possible characteristic, the inverting input of the first operational amplifier is supplied by a voltage proportional to the voltage measured at the terminals of a battery via a thermistor.

Selon une autre caractéristique possible, ledit étage de comparaison comprend un amplificateur opérationnel, dit deuxième amplificateur, monté en comparateur et associé audit élément faisant varier une grandeur électrique d’entrée dudit étage de comparaison en fonction de la température.According to another possible characteristic, said comparison stage comprises an operational amplifier, called the second amplifier, mounted as a comparator and associated with said element varying an electrical input quantity of said comparison stage as a function of the temperature.

Selon une autre caractéristique possible, ledit étage de comparaison est alimenté, en entrée, par une tension proportionnelle à la tension batterie et par la tension de sortie de l’étage d’intégration.According to another possible characteristic, said comparison stage is supplied, at the input, by a voltage proportional to the battery voltage and by the output voltage of the integration stage.

Selon une autre caractéristique possible, ledit étage de comparaison comprend un pont diviseur comprenant ladite thermistance et alimenté par une tension proportionnelle à la tension batterie.According to another possible characteristic, said comparison stage comprises a divider bridge comprising said thermistor and supplied by a voltage proportional to the battery voltage.

Selon une autre caractéristique possible, l’amplificateur opérationnel de l’étage de comparaison présente ainsi une entrée inverseuse et une entrée non-inverseuse, l’entrée inverseuse étant connectée au pont diviseur comprenant ladite thermistance, tandis que l’entrée non-inverseuse est connectée à la sortie de l’étage d’intégration, notamment la sortie du premier amplificateur opérationnel et à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel.According to another possible characteristic, the operational amplifier of the comparison stage thus has an inverting input and a non-inverting input, the inverting input being connected to the divider bridge comprising said thermistor, while the non-inverting input is connected to the output of the integration stage, in particular the output of the first operational amplifier and to the output of the second operational amplifier.

Selon une autre caractéristique possible, ledit circuit comprend un étage d’entrée configuré pour être connecté, en entrée, aux bornes d’une batterie (d’au moins une cellule ou d’un composant électronique dans lequel circule un courant destiné ou issu de la batterie) et dont la tension de sortie est la tension d’entrée dudit étage d’intégration.According to another possible characteristic, said circuit comprises an input stage configured to be connected, at the input, to the terminals of a battery (of at least one cell or of an electronic component in which a current intended for or originating from the battery flows) and whose output voltage is the input voltage of said integration stage.

Selon une autre caractéristique possible, ledit étage d’entrée comprend au moins deux résistances, dites respectivement première résistance et deuxième résistance, formant un montage du type pont diviseur, la tension de sortie dudit étage d’entrée correspondant à la tension aux bornes de la résistance de pied dudit pont diviseur.According to another possible characteristic, said input stage comprises at least two resistors, respectively called first resistor and second resistor, forming a circuit of the divider bridge type, the output voltage of said input stage corresponding to the voltage across the terminals of the foot resistor of said divider bridge.

Selon une autre caractéristique possible, le deuxième amplificateur opérationnel présente deux entrées, une entrée inverseuse et une entrée non-inverseuse, l’entrée inverseuse étant reliée au pont diviseur comprenant la thermistance, et l’entrée non-inverseuse étant reliée à la sortie de l’étage d’intégration et à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel.According to another possible feature, the second operational amplifier has two inputs, an inverting input and a non-inverting input, the inverting input being connected to the divider bridge comprising the thermistor, and the non-inverting input being connected to the output of the integration stage and to the output of the second operational amplifier.

Selon une autre caractéristique possible, le pont diviseur de l’étage de comparaison est alimenté par une tension continue (qui est par exemple une image de la tension de la batterie).According to another possible feature, the divider bridge of the comparison stage is supplied by a direct voltage (which is for example an image of the battery 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 battery accumulator management system, 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 système de gestion des accumulateurs de batterie tel que défini ci-dessus.The invention further relates to an electric battery, characterized in that said battery comprises a battery accumulator management system 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 illustre une vue très schématique d’une batterie électrique équipée d’un système de gestion des accumulateurs de batterie selon l’invention ;
– la illustre une vue schématique d’un circuit de commande de disjonction pour le système de gestion de la  ;
– la est un tableau comparatif des durées avant disjonction en fonction de la température entre un circuit de commande de la et un circuit de l’art antérieur ;
– la illustre une vue schématique et partielle d’une variante de réalisation du circuit de commande de la .Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description which follows on the one hand, and from several examples of embodiment given for information purposes and without limitation with reference to the attached schematic drawings on the other hand, in which:
- there illustrates a very schematic view of an electric battery equipped with a battery accumulator management system according to the invention;
- there illustrates a schematic view of a disconnect control circuit for the power management system ;
- there is a comparative table of the durations before disconnection as a function of the temperature between a control circuit of the and a prior art circuit;
- there illustrates a schematic and partial view of an alternative embodiment of the control circuit of the .

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.In particular, all variants and embodiments described can be combined with each other if there is no technical obstacle to this combination.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.

La illustre une vue très schématique et fonctionnelle d’une batterie 1 électrique, par exemple une batterie lithium-ion, avantageusement destinée à des applications aéronautiques ou aérospatiales, qui comprend des accumulateurs 2, ou cellules, de batterie, un système de gestion 3 des accumulateurs de batterie relié auxdits accumulateurs 2, système 3 également désigné sous l’acronyme anglais « BMS » pour « Battery Management System », ainsi qu’un circuit de communication 4 relié audit système de système 3 et configuré pour permettre au système 3 d’échanger des informations avec l’extérieur (informations relatives à l’environnement, à la batterie, à l’avion, etc.), par exemple avec un ordinateur, un serveur, un capteur, etc.There illustrates a very schematic and functional view of an electric battery 1, for example a lithium-ion battery, advantageously intended for aeronautical or aerospace applications, which comprises battery accumulators 2, or cells, a battery accumulator management system 3 connected to said accumulators 2, system 3 also designated by the English acronym "BMS" for "Battery Management System", as well as a communication circuit 4 connected to said system 3 and configured to allow the system 3 to exchange information with the outside (information relating to the environment, the battery, the aircraft, etc.), for example with a computer, a server, a sensor, etc.

Ledit système de gestion 3 de gestion est généralement intégré à ladite batterie 1, afin de surveiller les différentes grandeurs physiques et/ou électriques caractéristiques d’une batterie 1 et/ou de ses accumulateurs 2, 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 and/or electrical quantities characteristic of a battery 1 and/or its accumulators 2, 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 3 est configuré pour détecter des conditions anormales de fonctionnement de la batterie 1 (ou de ses modules, ou encore d’au moins une cellule de la batterie), 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 3 is configured to detect abnormal operating conditions of the battery 1 (or of its modules, or of at least one cell of the battery), such as an overcurrent, an overvoltage (in particular during its charging), an undervoltage (in particular during its discharging), an 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.

Ainsi, la illustre une vue schématique et partielle d’un circuit électronique de commande 5 du dispositif de disjonction (non représenté), circuit 5 par exemple intégré dans le système de gestion 3. On notera que l’activation du dispositif de disjonction entraine la déconnexion électrique de la batterie 1, afin de la protéger d’éventuels dommages. Le dispositif de disjonction est par exemple un relais électromécanique ou à semi-conducteurs.So, the illustrates a schematic and partial view of an electronic control circuit 5 of the disconnection device (not shown), circuit 5 for example integrated in the management system 3. It will be noted that the activation of the disconnection device causes the electrical disconnection of the battery 1, in order to protect it from possible damage. The disconnection device is for example an electromechanical or semiconductor relay.

Le circuit électronique de commande 5 comprend ainsi :
– un étage d’entrée 7 configuré pour être connecté, en entrée, aux bornes de la batterie 1 et délivrant en sortie une tension V’BATimage de la tension aux bornes de ladite batterie 1 ;
– un étage d’intégration 9 configuré pour recevoir en entrée la tension de sortie V’BATde l’étage d’entrée 7 et une tension de référence VREFet délivrer en sortie une tension de sortie VAO1 ;
– un étage de comparaison 11 configuré pour recevoir et comparer la tension de sortie VAO1de l’étage d’intégration 9 et une tension de seuil VS, la sortie dudit étage de comparaison 11 étant configurée pour être connectée au dispositif de disjonction de la batterie.The electronic control circuit 5 thus comprises:
– an input stage 7 configured to be connected, at the input, to the terminals of the battery 1 and delivering at the output a voltage V' BAT image of the voltage at the terminals of said battery 1;
– an integration stage 9 configured to receive as input the output voltage V' BAT from the input stage 7 and a reference voltage V REF and deliver as output an output voltage V AO1 ;
– a comparison stage 11 configured to receive and compare the output voltage V AO1 of the integration stage 9 and a threshold voltage V S , the output of said comparison stage 11 being configured to be connected to the battery disconnection device.

Ledit étage d’entrée 7 comprend par exemple au moins deux résistances R1et R2, dites respectivement première résistance et deuxième résistance, formant un montage du type pont diviseur, la tension de sortie V’BATdudit étage d’entrée 7 correspondant à la tension aux bornes de la résistance de pied R2dudit pont diviseur.Said input stage 7 comprises for example at least two resistors R 1 and R 2 , respectively called first resistor and second resistor, forming a circuit of the divider bridge type, the output voltage V' BAT of said input stage 7 corresponding to the voltage across the terminals of the foot resistor R 2 of said divider bridge.

Ainsi, la tension de sortie V’BATde l’étage d’entrée dépend de la tension de batterie et des valeurs des première et deuxième résistances R1et R2, de la forme :
Thus, the output voltage V' BAT of the input stage depends on the battery voltage and the values of the first and second resistors R 1 and R 2 , of the form:

Ledit étage d’intégration 9, quant à lui, comprend au moins un amplificateur opérationnel AO1, dit premier amplificateur opérationnel, monté en comparateur-intégrateur (ou aussi désigné sous le terme de montage proportionnel intégral), associé à un condensateur C1, dit premier condensateur, et à au moins deux résistances R3et R4, dites respectivement troisième résistance et quatrième résistance.Said integration stage 9, for its part, comprises at least one operational amplifier AO 1 , called the first operational amplifier, mounted as a comparator-integrator (or also referred to as a proportional-integral assembly), associated with a capacitor C 1 , called the first capacitor, and at least two resistors R 3 and R 4 , called the third resistor and the fourth resistor respectively.

Plus particulièrement, le premier amplificateur opérationnel AO1présente une entrée inverseuse et une entrée non inverseuse et une sortie, l’entrée non inverseuse étant alimentée par une tension de référence VREF.More particularly, the first operational amplifier AO 1 has an inverting input and a non-inverting input and an output, the non-inverting input being supplied by a reference voltage V REF .

L’entrée inverseuse dudit premier amplificateur opérationnel AO1est connectée, d’une part, au pont diviseur de l’étage d’entrée 7 par l’intermédiaire de la troisième résistance R3, et, d’autre part à la sortie du premier amplificateur opérationnel AO1par l’intermédiaire du premier condensateur C1en série avec une résistance R4, dite quatrième résistance.The inverting input of said first operational amplifier AO 1 is connected, on the one hand, to the divider bridge of the input stage 7 via the third resistor R 3 , and, on the other hand, to the output of the first operational amplifier AO 1 via the first capacitor C 1 in series with a resistor R 4 , called the fourth resistor.

De plus, de manière avantageuse, ledit étage d’intégration 9 comprend une diode D1en parallèle de la troisième résistance R3. Ladite diode D1est par exemple une diode à jonction PN, l’anode de ladite diode D1étant connectée à l’entrée inverseuse du premier amplificateur opérationnel AO1, tandis que la cathode ladite diode D1est connectée à l’entrée de l’étage d’intégration 9 (ou encore aux première, deuxième et troisième résistances).Furthermore, advantageously, said integration stage 9 comprises a diode D 1 in parallel with the third resistor R 3 . Said diode D 1 is for example a PN junction diode, the anode of said diode D 1 being connected to the inverting input of the first operational amplifier AO 1 , while the cathode of said diode D 1 is connected to the input of the integration stage 9 (or to the first, second and third resistors).

Ledit étage de comparaison 11, quant à lui, comprend :
– un amplificateur opérationnel AO2, dit deuxième amplificateur opérationnel, monté en comparateur en association avec au moins deux résistances R5, R6, dites respectivement cinquième résistance et sixième résistance ; 
– un pont diviseur résistif comprenant au moins trois résistances RTH, R7, R8alimenté par une tension VB(par exemple proportionnelle à la tension batterie VBAT) et délivrant une tension de sortie VS, dite tension de déclenchement.Said comparison stage 11, for its part, comprises:
– an operational amplifier AO2, called the second operational amplifier, mounted as a comparator in association with at least two resistors R5, R6, called respectively fifth resistance and sixth resistance;
– a resistive divider bridge comprising at least three resistors RTH, R7, R8powered by a voltage VB(for example proportional to the battery voltage VBAT) and delivering an output voltage VS, called trigger voltage.

Plus particulièrement, le pont diviseur résistif dudit étage d’intégration comprend une thermistance RTHen parallèle de la septième résistance R7, l’ensemble disposé en série avec la huitième résistance R8.
Ladite thermistance RTHest avantageusement une thermistance à coefficient de température négatif, la valeur de sa résistance diminuant lorsque la température augmente, notamment la température de la batterie ou d’un composant électronique dans lequel circule un courant électrique destiné ou issu de la batterie, tel qu’un transistor. Ladite thermistance RTHprésente par exemple une valeur de résistance de l’ordre du mégohm à 25°C, ceci afin de minimiser la consommation électrique du circuit, et d’éviter la présence d’un courant statique.More particularly, the resistive divider bridge of said integration stage comprises a thermistor R TH in parallel with the seventh resistor R 7 , the assembly arranged in series with the eighth resistor R 8 .
Said thermistor R TH is advantageously a thermistor with a negative temperature coefficient, the value of its resistance decreasing when the temperature increases, in particular the temperature of the battery or of an electronic component in which an electric current intended for or originating from the battery, such as a transistor, flows. Said thermistor R TH has, for example, a resistance value of the order of a megohm at 25°C, in order to minimize the electrical consumption of the circuit, and to avoid the presence of a static current.

Le deuxième amplificateur opérationnel AO2présente donc une entrée inverseuse et une entrée non-inverseuse, l’entrée inverseuse étant connectée au pont diviseur comprenant ladite thermistance RTH, tandis que l’entrée non-inverseuse est connectée à la sortie de l’étage d’intégration 9, notamment la sortie du premier amplificateur opérationnel AO1, par l’intermédiaire de la cinquième résistance R5, ainsi qu’à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel AO2par l’intermédiaire de la sixième résistance R6.The second operational amplifier AO 2 therefore has an inverting input and a non-inverting input, the inverting input being connected to the divider bridge comprising said thermistor R TH , while the non-inverting input is connected to the output of the integration stage 9, in particular the output of the first operational amplifier AO 1 , via the fifth resistor R 5 , as well as to the output of the second operational amplifier AO 2 via the sixth resistor R 6 .

Le deuxième amplificateur opération AO2est donc alimenté par la tension de sortie VAO1de l’étage d’intégration 9 et par la tension de sortie VAO2au niveau de l’entrée non-inverseuse, tandis que l’entrée inverseuse est alimentée par la tension de seuil VSissue du pont diviseur résistif comprenant la thermistance RTH.The second operation amplifier AO 2 is therefore supplied by the output voltage V AO1 of the integration stage 9 and by the output voltage V AO2 at the non-inverting input, while the inverting input is supplied by the threshold voltage V S from the resistive divider bridge comprising the thermistor R TH .

Le deuxième amplificateur opération AO2, et par extension l’étage de comparaison 11, est donc configuré pour :
– délivrer une tension de sortie correspondant à la tension de saturation -VSATlorsque la valeur de la tension VAO1au niveau de l’entrée non-inverseuse est inférieure à une première valeur seuil VS1  ;
– délivrer une tension de sortie correspondant à la tension de saturation +VSATlorsque la valeur de la tension VAO1au niveau de l’entrée non-inverseuse est supérieure à une première valeur seuil VS1.The second operation amplifier AO 2 , and by extension the comparison stage 11, is therefore configured to:
– deliver an output voltage corresponding to the saturation voltage -V SAT when the value of the voltage V AO1 at the non-inverting input is lower than a first threshold value V S1  ;
– deliver an output voltage corresponding to the saturation voltage +V SAT when the value of the voltage V AO1 at the non-inverting input is greater than a first threshold value V S1 .

De plus, le deuxième amplificateur opération AO2délivre à nouveau en sortie une tension de saturation -VSATlorsque la valeur de tension la valeur de la tension VAO1au niveau de l’entrée non-inverseuse est inférieure à une deuxième valeur seuil VS2.
Ainsi, la tension de sortie VAO2de l’étage de comparaison 11 peut donc prendre deux valeurs extrémales, qui sont -VSATet +VSAT, et lorsque la tension de sortie VAO2est égale à +VSAT, il y a alors activation (ou déclenchement) du dispositif de disjonction de la batterie 1.In addition, the second operation amplifier AO 2 again outputs a saturation voltage -V SAT when the voltage value V AO1 at the non-inverting input is lower than a second threshold value V S2 .
Thus, the output voltage V AO2 of the comparison stage 11 can therefore take two extreme values, which are -V SAT and +V SAT , and when the output voltage V AO2 is equal to +V SAT , there is then activation (or triggering) of the circuit breaker device of the battery 1.

Les valeurs seuils de VS1et VS2du montage comparateur sont fonctions (ou dépendent) ainsi d’un élément faisant varier une grandeur électrique dudit étage de comparaison en fonction de la température, ici la thermistance RTHdu pont diviseur qui alimente en tension l’entrée non inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2.The threshold values of V S1 and V S2 of the comparator assembly are thus functions (or depend) on an element varying an electrical quantity of said comparison stage as a function of the temperature, here the thermistor R TH of the divider bridge which supplies voltage to the non-inverting input of the second operational amplifier AO 2 .

Le deuxième amplificateur AO2est donc avantageusement un comparateur à hystérésis dont les seuils sont compatibles avec l’activation du dispositif de disjonction.The second amplifier AO 2 is therefore advantageously a hysteresis comparator whose thresholds are compatible with the activation of the disconnection device.

Ainsi, en cas de surintensité au niveau des bornes de la batterie 1, il y a une chute de tension, par exemple de 26 V à 14 V, cette variation de la tension VBATest ainsi répercutée par l’étage d’entrée 7 sous forme d’une tension V’BAT, qui une tension proportionnelle à la tension VBAT, et intégrée par l’étage d’intégration 9 qui délivre une tension de sortie VAO1qui augmente en fonction du temps, de 0 V jusqu’à une valeur maximale de tension correspondant à la tension de saturation de l’amplificateur opérationnel AO1.Thus, in the event of an overcurrent at the terminals of battery 1, there is a voltage drop, for example from 26 V to 14 V, this variation in voltage V BAT is thus passed on by the input stage 7 in the form of a voltage V' BAT , which is a voltage proportional to the voltage V BAT , and integrated by the integration stage 9 which delivers an output voltage V AO1 which increases as a function of time, from 0 V up to a maximum voltage value corresponding to the saturation voltage of the operational amplifier AO 1 .

Puis, lorsque la tension de sortie VAO1de l’étage d’intégration 9 dépasse la première valeur seuil VS1, la tension sortie VAO2de l’étage de comparaison 11 bascule à une valeur, ici +VSAT, qui déclenche le dispositif de disjonction et entraîne la mise en isolation électrique de la batterie 1.Then, when the output voltage V AO1 of the integration stage 9 exceeds the first threshold value V S1 , the output voltage V AO2 of the comparison stage 11 switches to a value, here +V SAT , which triggers the disconnection device and causes the electrical isolation of the battery 1.

La durée avant disjonction dépend donc de la valeur de la tension de seuil VS1qui est fonction de la tension de déclenchement VSau niveau de l’entrée inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2, et par extension de de la valeur de la thermistance RTH.The time before tripping therefore depends on the value of the threshold voltage V S1 which is a function of the trigger voltage V S at the inverting input of the second operational amplifier AO 2 , and by extension of the value of the thermistor R TH .

Ainsi, lorsque la température augmente, la valeur de la résistance RTHdiminue, et donc abaisse la valeur de la tension de seuil VS1entraînant ainsi une diminution de la durée avant que la tension de sortie VAO2de l’étage de comparaison 11 ne change, et donc qu’il y ait activation du dispositif de disjonction par le circuit de commande 5.Thus, when the temperature increases, the value of the resistance R TH decreases, and therefore lowers the value of the threshold voltage V S1 thus causing a reduction in the time before the output voltage V AO2 of the comparison stage 11 changes, and therefore there is activation of the disconnection device by the control circuit 5.

La est un tableau comparatif des durées avant disjonction en fonction de la température entre un circuit de commande de la et un circuit de l’art antérieur. On constate que la durée avant activation du dispositif de disjonction est variable, et dépend maintenant de la température, plus particulièrement, la durée avant disjonction diminue lorsque la température augmente, permettant ainsi d’éviter l’utilisation de la batterie lorsque celle-ci chauffe de façon excessive, par exemple lors d’une charge ou d’une décharge de la batterie à fort courant.There is a comparative table of the durations before disconnection as a function of the temperature between a control circuit of the and a circuit of the prior art. It is noted that the time before activation of the circuit breaker is variable, and now depends on the temperature, more particularly, the time before circuit breaker decreases when the temperature increases, thus making it possible to avoid using the battery when it heats excessively, for example when charging or discharging the battery at high current.

Dans une autre variante de réalisation non représentée de l’invention, la troisième résistance R3est une thermistance, par exemple à coefficient de température négatif, tandis que le pont diviseur délivrant une tension VSà l’entrée inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2ne comprend que des résistances (donc pas de thermistance) formant un pont diviseur de tension.In another variant embodiment of the invention not shown, the third resistor R 3 is a thermistor, for example with a negative temperature coefficient, while the divider bridge delivering a voltage V S to the inverting input of the second operational amplifier AO 2 only comprises resistors (therefore no thermistor) forming a voltage divider bridge.

La illustre une autre variante de réalisation du dispositif 6 selon l’invention dans lequel seul l’étage de comparaison 11’ présente des modifications par rapport au mode de réalisation illustré à la .There illustrates another variant embodiment of the device 6 according to the invention in which only the comparison stage 11' has modifications compared to the embodiment illustrated in the .

En effet, l’étage de comparaison 11’ comprend alors :
– un premier sous-étage 11’a alimenté en entrée par la tension de sortie VAO1de l’étage d’intégration 9 et configuré pour délivrer en sortie une tension V’AO2 ;
– un deuxième sous-étage 11’b alimenté en entrée par la tension de sortie V’AO2du premier sous-étage 11’a.In fact, the comparison stage 11' then includes:
– a first sub-stage 11'a supplied at the input by the output voltage V AO1 of the integration stage 9 and configured to deliver at the output a voltage V'AO2;
– a second sub-stage 11'b supplied at the input by the output voltage V' AO2 of the first sub-stage 11'a.

Plus particulièrement, le premier sous-étage 11’a comprend un amplificateur opérationnel OA’2monté en comparateur, par exemple inverseur. Ledit amplificateur opérationnel OA’2présente une entrée inverseuse, une entrée non-inverseuse, ainsi qu’une sortie, correspondant à la sortie du premier sous-étage 11’a, qui est reliée au deuxième sous-étage 11’b.More particularly, the first substage 11'a comprises an operational amplifier OA' 2 mounted as a comparator, for example an inverter. Said operational amplifier OA' 2 has an inverting input, a non-inverting input, as well as an output, corresponding to the output of the first substage 11'a, which is connected to the second substage 11'b.

L’entrée inverseuse dudit amplificateur opérationnel OA’2est reliée à la sortie de l’étage d’intégration 9, tandis que l’entrée non-inverseuse est alimentée par une tension de référence VB, par exemple par l’intermédiaire de deux résistances R9et R10, dites respectivement neuvième et dixième résistance, formant un pont diviseur de tension.The inverting input of said operational amplifier OA' 2 is connected to the output of the integration stage 9, while the non-inverting input is supplied by a reference voltage V B , for example via two resistors R 9 and R 10 , called respectively the ninth and tenth resistors, forming a voltage divider bridge.

Plus particulièrement, le deuxième sous-étage 11’b comprend une bascule de type D, bascule D, référencée BD, qui est une bascule comportant :
– une entrée de données D connectée à une tension de référence VREF  ;
– une entrée d’horloge CLK connectée à la sortie du premier sous-étage 11’a :
– une sortie Q connectée à une diode D2, dite deuxième diode, une résistance R11, dite onzième résistance, et un condensateur C2, dit deuxième condensateur.More particularly, the second sub-stage 11'b comprises a D-type flip-flop, D flip-flop, referenced B D , which is a flip-flop comprising:
– a data input D connected to a reference voltage V REF  ;
– a CLK clock input connected to the output of the first sub-stage 11'a:
– an output Q connected to a diode D2 , called the second diode, a resistor R11 , called the eleventh resistor, and a capacitor C2 , called the second capacitor.

La bascule BDcomprend aussi une entrée de remise à zéro CLR de l’horloge CLR, elle-même reliée à la deuxième diode D2, à la onzième résistance R11, et au deuxième condensateur C2.The flip-flop B D also includes a reset input CLR of the clock CLR, itself connected to the second diode D 2 , to the eleventh resistor R 11 , and to the second capacitor C 2 .

Ainsi, la onzième résistance R11et le deuxième condensateur C2forment un circuit RC série, tandis que la deuxième diode D2est montée en parallèle de la onzième résistance R11(la deuxième diode D2est donc en série avec le deuxième condensateur C2).Thus, the eleventh resistor R 11 and the second capacitor C 2 form a series RC circuit, while the second diode D 2 is connected in parallel with the eleventh resistor R 11 (the second diode D 2 is therefore in series with the second capacitor C 2 ).

La valeur de l’entrée D est recopiée sur la sortie Q tant que l’entrée d’horloge est alimentée par une tension V’AO2, c’est-à-dire la sortie Q émet un signal, par exemple une tension VQ, déclenchant la disjonction du dispositif de disjonction du système de gestion 3, notamment car la température de la thermistance, et par extension de la batterie, est trop importante.The value of input D is copied to output Q as long as the clock input is supplied by a voltage V' AO2 , i.e. output Q emits a signal, for example a voltage V Q , triggering the tripping of the tripping device of the management system 3, in particular because the temperature of the thermistor, and by extension of the battery, is too high.

Le circuit RC série, composé de la onzième résistance R11et du deuxième condensateur C2, permet de temporiser la remise à zéro (au niveau de l’entrée CLK) de la bascule BD, c’est-à-dire de stopper l’émission d’un signal VQ(au niveau de la sortie Q) déclenchant le dispositif de disjonction.The series RC circuit, composed of the eleventh resistor R 11 and the second capacitor C 2 , makes it possible to delay the resetting (at the CLK input) of the B D flip-flop, that is to say to stop the emission of a V Q signal (at the Q output) triggering the circuit breaker device.

Cette remise à zéro est avantageusement de plusieurs dizaines de secondes, par exemple au moins 60 secondes, voire au moins 90 secondes, afin de laisser le temps à la batterie (et/ou un composant électronique de la batterie) de baisser en température.This reset is advantageously several tens of seconds, for example at least 60 seconds, or even at least 90 seconds, in order to allow time for the battery (and/or an electronic component of the battery) to drop in temperature.

La deuxième diode D2, quant à elle, permet d’éviter une montée progressive de la tension au niveau de la sortie Q de la bascule BD, ainsi dès qu’une tension V’AO1adéquate est appliquée à l’entrée d’horloge, la tension au niveau de la sortie Q passe (de façon très rapide) à la valeur attendue afin de déclencher le dispositif de disjonction.The second diode D2 , for its part, makes it possible to avoid a gradual rise in the voltage at the output Q of the flip-flop B D , so as soon as an adequate voltage V'AO1 is applied to the clock input, the voltage at the output Q changes (very quickly) to the expected value in order to trigger the circuit breaker.

La illustre une vue très schématique et partielle d’une batterie 1 comprenant plusieurs accumulateurs 2, ou cellules, montés en série et en parallèle.There illustrates a very schematic and partial view of a battery 1 comprising several accumulators 2, or cells, mounted in series and in parallel.

Ladite batterie 1, ou le système de gestion des accumulateurs de ladite batterie 1, comprend alors avantageusement un ou plusieurs circuits de commande 5 selon l’invention. Plus particulièrement, chaque ligne équipotentielle de cellules 2 est connectée à un circuit de commande 5, c’est-à-dire qu’au moins un circuit de commande 5 est connecté aux bornes des cellules présentant des valeurs de tensions identiques (ou très proches), et un circuit de commande 5 est également connecté aux bornes de l’ensemble desdites cellules.Said battery 1, or the accumulator management system of said battery 1, then advantageously comprises one or more control circuits 5 according to the invention. More particularly, each equipotential line of cells 2 is connected to a control circuit 5, that is to say that at least one control circuit 5 is connected to the terminals of the cells having identical (or very close) voltage values, and a control circuit 5 is also connected to the terminals of all of said cells.

Ainsi, si l’une des cellules d’une ligne équipotentielle ou l’une des cellules de la batterie vient à présenter une température excessive lors d’une charge ou d’une décharge à forte intensité de courant, un des circuits de commande 5 est configuré pour le détecter et envoyer un signal, à un dispositif de disjonction, déclenchant la disjonction de ladite batterie 1.Thus, if one of the cells of an equipotential line or one of the cells of the battery presents an excessive temperature during a charge or discharge at high current intensity, one of the control circuits 5 is configured to detect it and send a signal to a circuit breaker device, triggering the circuit breaker of said battery 1.

On notera que les circuits de commande connectés à une ligne équipotentielle de cellules 2 peut être un circuit de commande de l’art antérieur (donc sans thermistance), tandis que le circuit de commande 5 connecté aux bornes de l’ensemble des cellules 2 formant batterie 1 est obligatoirement un circuit de commande 5 selon l’invention.It will be noted that the control circuits connected to an equipotential line of cells 2 can be a control circuit of the prior art (therefore without thermistor), while the control circuit 5 connected to the terminals of all the cells 2 forming battery 1 is necessarily a control circuit 5 according to the invention.

Claims (11)

Circuit de commande (5) d’un dispositif de disjonction pour système de gestion (3) des accumulateurs de batterie, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (5) comprend :
– un étage d’intégration (9) configuré pour intégrer la variation d’une tension (V’BAT) qui est une tension proportionnelle à la tension (VBAT) mesurée aux bornes d’une batterie (1) ;
– un étage de comparaison (11) configuré pour comparer la tension de sortie VAO1de l’étage d’intégration (9) à une tension de référence VC, la sortie dudit étage de comparaison (9) étant configurée pour être connectée à un dispositif de disjonction de batterie ;
caractérisé en ce que ledit dispositif (5) comprend un élément (RTH) faisant varier une grandeur électrique de l’étage d’intégration (9) ou de l’étage de comparaison (11) en fonction de la température, l’étage de comparaison (11) étant configuré pour émettre en sortie un signal déclenchant le dispositif de disjonction, la durée avant émission dudit signal étant fonction de la température dudit élément (RTH).Control circuit (5) of a disconnection device for a battery accumulator management system (3), characterized in that said control circuit (5) comprises:
– an integration stage (9) configured to integrate the variation of a voltage (V' BAT ) which is a voltage proportional to the voltage (V BAT ) measured at the terminals of a battery (1);
– a comparison stage (11) configured to compare the output voltage V AO1 of the integration stage (9) with a reference voltage V C , the output of said comparison stage (9) being configured to be connected to a battery disconnection device;
characterized in that said device (5) comprises an element (R TH ) varying an electrical quantity of the integration stage (9) or of the comparison stage (11) as a function of the temperature, the comparison stage (11) being configured to emit at the output a signal triggering the disconnection device, the duration before emission of said signal being a function of the temperature of said element (R TH ). Circuit de commande (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément faisant varier une grandeur électrique dudit étage d’intégration (9) ou dudit étage de comparaison (11, 11’) en fonction de la température est une thermistance (RTH).Control circuit (5) according to the preceding claim, characterized in that said element varying an electrical quantity of said integration stage (9) or of said comparison stage (11, 11') as a function of the temperature is a thermistor (R TH ). Circuit de commande (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite thermistance (RTH) est une thermistance à coefficient de température négatif.Control circuit (5) according to the preceding claim, characterized in that said thermistor (R TH ) is a thermistor with a negative temperature coefficient. Circuit de commande (5) selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que ledit étage de comparaison (11) comprend un pont diviseur comprenant ladite thermistance (RTH).Control circuit (5) according to any one of claims 2 to 3, characterized in that said comparison stage (11) comprises a divider bridge comprising said thermistor (R TH ). Circuit de commande (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit étage de comparaison (11) est alimenté, en entrée, par une tension proportionnelle (VB) à la tension batterie (VBAT) et la tension de sortie (VAO1) de l’étage d’intégration (9).Control circuit (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that said comparison stage (11) is supplied, at the input, by a voltage proportional (V B ) to the battery voltage (V BAT ) and the output voltage (V AO1 ) of the integration stage (9). Circuit de commande (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit étage de comparaison (11) comprend un amplificateur opérationnel (AO2), dit deuxième amplificateur opérationnel, monté en comparateur, et associé audit élément (RTH) faisant varier une grandeur électrique dudit étage de comparaison (11) en fonction de la température.Control circuit (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that said comparison stage (11) comprises an operational amplifier (AO 2 ), called second operational amplifier, mounted as a comparator, and associated with said element (R TH ) varying an electrical quantity of said comparison stage (11) as a function of the temperature. Circuit de commande (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième amplificateur opérationnel (AO2) présente deux entrées, une entrée inverseuse et une entrée non-inverseuse, l’entrée inverseuse étant reliée au pont diviseur comprenant ledit élément (RTH), et l’entrée non-inverseuse étant reliée à la sortie de l’étage d’intégration (9) et à la sortie du deuxième amplificateur opérationnel (AO2).Control circuit (5) according to the preceding claim, characterized in that the second operational amplifier (AO 2 ) has two inputs, an inverting input and a non-inverting input, the inverting input being connected to the divider bridge comprising said element (R TH ), and the non-inverting input being connected to the output of the integration stage (9) and to the output of the second operational amplifier (AO 2 ). Circuit de commande (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit étage d’intégration (9) comprend au moins un amplificateur opérationnel (AO1), dit premier amplificateur opérationnel, monté en comparateur-intégrateur, associé à un condensateur (C1) et à au moins une résistance (R3), dite troisième résistance et, ledit amplificateur opérationnel (AO1) comprenant : une entrée inverseuse alimentée par une tension proportionnelle (V’BAT) à la tension mesurée aux bornes d’une batterie (1), une entrée non-inverseuse dudit amplificateur opérationnel (AO1) alimentée par une tension de référence (VREF), et une sortie délivrant une tension de sortie (VAO1) alimentant l’entrée de l’étage de comparaison (11, 11’).Control circuit (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that said integration stage (9) comprises at least one operational amplifier (AO 1 ), called the first operational amplifier, mounted as a comparator-integrator, associated with a capacitor (C 1 ) and at least one resistor (R 3 ), called the third resistor and, said operational amplifier (AO 1 ) comprising: an inverting input supplied by a voltage proportional (V' BAT ) to the voltage measured at the terminals of a battery (1), a non-inverting input of said operational amplifier (AO 1 ) supplied by a reference voltage (V REF ), and an output delivering an output voltage (V AO1 ) supplying the input of the comparison stage (11, 11'). Circuit de commande (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’entrée inverseuse du premier amplificateur opérationnel (AO1) est alimentée par une tension proportionnelle (V’BAT) à la tension mesurée (VBAT) aux bornes d’une batterie par l’intermédiaire d’une thermistance (R3).Control circuit (5) according to the preceding claim, characterized in that the inverting input of the first operational amplifier (AO 1 ) is supplied by a voltage proportional (V' BAT ) to the voltage measured (V BAT ) at the terminals of a battery via a thermistor (R 3 ). Système de gestion (3) des accumulateurs de batterie, caractérisé en ce que ledit système de gestion (3) comprend un circuit de commande (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes.Battery accumulator management system (3), characterized in that said management system (3) comprises a control circuit (5) according to any one of the preceding claims. Batterie électrique (1), caractérisée en ce que ladite batterie comprend un système de gestion (3) des accumulateurs de batterie selon la revendication précédente.
Electric battery (1), characterized in that said battery comprises a management system (3) of the battery accumulators according to the preceding claim.
FR2307964A 2023-07-24 2023-07-24 CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A CIRCUIT Active FR3151708B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2307964A FR3151708B1 (en) 2023-07-24 2023-07-24 CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A CIRCUIT
PCT/EP2024/071024 WO2025021873A1 (en) 2023-07-24 2024-07-24 Disconnection control circuit for a system for managing battery accumulators and system for managing battery accumulators equipped with such a circuit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2307964A FR3151708B1 (en) 2023-07-24 2023-07-24 CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A CIRCUIT
FR2307964 2023-07-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3151708A1 true FR3151708A1 (en) 2025-01-31
FR3151708B1 FR3151708B1 (en) 2025-08-22

Family

ID=88505193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2307964A Active FR3151708B1 (en) 2023-07-24 2023-07-24 CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A CIRCUIT

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3151708B1 (en)
WO (1) WO2025021873A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016014026A1 (en) * 2016-11-24 2017-05-18 Daimler Ag Temperature protection device for temperature protection of an energy storage device of a motor vehicle, and method for operating a temperature protection device
US9997901B2 (en) * 2013-12-09 2018-06-12 Mobrik Co., Ltd. Method and switch for automatically cutting off high temperature and high current by using metal-insulator transition (MIT) device
US20190036324A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Eaton Corporation Circuit interrupter with temperature compensation and method of operating a circuit interrupter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9997901B2 (en) * 2013-12-09 2018-06-12 Mobrik Co., Ltd. Method and switch for automatically cutting off high temperature and high current by using metal-insulator transition (MIT) device
DE102016014026A1 (en) * 2016-11-24 2017-05-18 Daimler Ag Temperature protection device for temperature protection of an energy storage device of a motor vehicle, and method for operating a temperature protection device
US20190036324A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Eaton Corporation Circuit interrupter with temperature compensation and method of operating a circuit interrupter

Also Published As

Publication number Publication date
FR3151708B1 (en) 2025-08-22
WO2025021873A1 (en) 2025-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1854165B1 (en) Method for the balanced charging of a lithium-ion or lithium-polymer battery
EP1685622B1 (en) Equilibrated charging method for a lithium-ion or lithium-polymer battery
EP4189406B1 (en) Battery management system
FR2663175A1 (en) STATIC SWITCH.
WO2022023203A9 (en) Semi-modular accumulator battery management system
EP2673859B1 (en) Arrangement with two parallel connected batteries
FR3075518A1 (en) SWITCHING CIRCUIT
EP1083645B1 (en) Electronic trip device comprising initializing apparatus
EP0685918A1 (en) Power supply security device
EP3401647B1 (en) System for measuring the power level of an ambient energy source
FR3151708A1 (en) CIRCUIT BREAKER CONTROL CIRCUIT FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH CIRCUIT
EP2494564B1 (en) System for preventive diagnosis of contact impedance and overloads of a commutator
EP4496176A1 (en) Device for regulating a charging current for a battery and battery management system comprising such a device
FR3151139A1 (en) LOCKING CONTROL DEVICE FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH DEVICE
WO2022229523A1 (en) Monitoring of an electric battery for a motor vehicle
EP1764892A1 (en) Device for monitoring a fault current at the output of an energy source in a vehicle
EP0685917A1 (en) Secure power supply
FR3151407A1 (en) DEVICE FOR DETECTING A VOLTAGE ANOMALY OF AT LEAST ONE BATTERY ACCUMULATOR AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM COMPRISING SUCH A DEVICE
FR3075391A1 (en) CIRCUIT FOR MONITORING A LIGHTNING PROTECTION COMPONENT
EP3894278B1 (en) Device for pre-charging an electric power network
FR3061369A1 (en) SECURING A LITHIUM BATTERY
FR3152888A1 (en) STORAGE DEVICE FOR BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM AND BATTERY ACCUMULATOR MANAGEMENT SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE
FR3106447A1 (en) ELECTRICAL ENERGY STORAGE ELEMENT AND ASSOCIATED SAFEGUARDED POWER SUPPLY
EP1432096A2 (en) Constant voltage charge state control device for a battery unit with electrochemical secondary generators
FR3159016A1 (en) Method for detecting an electric arc fault for a battery system

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20250131

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3