WO2014096702A1 - Localisation d'un ou plusieurs defauts dans un ensemble electrochimique. - Google Patents

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WO2014096702A1
WO2014096702A1 PCT/FR2013/053163 FR2013053163W WO2014096702A1 WO 2014096702 A1 WO2014096702 A1 WO 2014096702A1 FR 2013053163 W FR2013053163 W FR 2013053163W WO 2014096702 A1 WO2014096702 A1 WO 2014096702A1
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signal
sub
signals
electrochemical device
energy
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PCT/FR2013/053163
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Nadia YOUSFI STEINER
Kun Wang
Daniel Hissel
Marie-Cécile PERA
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Electricite De France
Universite De Technologie Belfort-Montbeliard
Universite De Franche Comte
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • G06F2218/08—Feature extraction
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present application relates to the field of the detection of one or more defects in so-called electrochemical assemblies, that is to say sets comprising at least one electrochemical device and a peripheral system allowing the operation of said electrochemical device.
  • the present invention relates to the detection, localization and identification of defects (or malfunctions) in such electrochemical assemblies.
  • the present invention thus makes it possible to improve the reliability and the lifetime of the electrochemical devices, alone or in an electrochemical system.
  • the present invention thus has many advantageous industrial applications in particular to avoid irreversible damage to the electrochemical assemblies or a stop of their operation.
  • peripheral system of an electrochemical device is meant here all the components, whatever their nature (hydraulic, fluidic, mechanical, electrical, electronic, etc.), allowing the operation of an electrochemical device.
  • a first category of this type of device concerns devices converting chemical energy into electrical energy, in order to supply this energy to electrical devices or to store it for later provision.
  • such devices may for example be batteries, fuel cells or super-capacitors.
  • a second category of this type of device relates to devices using various methods using electricity to perform chemical reactions, or to separate products or reagents between them. Such devices commonly use so-called “electrochemical” processes such as, for example, electrolysis, electroplating, electro-erosion or electro-flotation.
  • cycling and / or operation in transient mode can lead to a reduction in the lifetime of these devices;
  • the methods for detecting classic defects are most often based on the knowledge of a certain number of parameters, external or internal.
  • the sensors induce, because of their insertion, an alteration of the device that can increase the probability of occurrence of defects and leading to false diagnoses.
  • WO 2010/149935 proposes a solution to overcome these various disadvantages.
  • certain defects may also occur at the peripheral system.
  • Such a set consists essentially of the following elements: the fuel cell module (s) as such, which corresponds to the electrochemical device in the sense of the invention, and
  • the peripheral system comprising in particular the different subsystems which are respectively configured to feed the reactive gases and to control the operating temperature of the module.
  • Such a set therefore makes it possible to transform directly (that is to say without combustion) the chemical energy contained in the combustible gases such as hydrogen into electrical energy.
  • a peripheral system failure that can, for example, result in a gas leak at the fuel cell inlet results in a reduction of the reactive gas flow. Under these operating conditions, the cell undergoes a depletion of gas which causes degradation in the catalytic material of the fuel cell.
  • the present invention aims to improve the current situation described above.
  • One of the objectives of the present invention is to allow this location, this without adding additional sensors neither at the level of the electrochemical device nor at the level of the peripheral system.
  • One of the concepts underlying the present invention is based on a specific process for extracting and analyzing a signature of a signal measured at the level of the electrochemical device itself.
  • the object of the present invention relates to a method for locating one or more defects in an assembly comprising an electrochemical device and a peripheral system of the electrochemical device.
  • the method is implemented by computer means.
  • the method according to the invention comprises a decomposition step of applying a wavelet transform on a signal measured on the electrochemical device.
  • This wavelet transform can be, for example, either a discrete wavelet transform or a continuous wavelet transform.
  • the signal measured on the electrochemical device is an electrical signal relative for example to a voltage measured at the terminals of the electrochemical device.
  • signals such as a current or pressure signal can also be measured within the scope of the present invention.
  • the frequency content of this signal corresponds to a superposition of several phenomena (electrochemical, electrical, fluidic, thermal, etc.) that can be detected and identified by their reaction time (time constant). These different phenomena can be reflected in several measurements such as, for example, voltage, current or pressure.
  • the regulations that control the system are also known and can be identified on different signals. This goes back to the element of the system that is failing.
  • This wavelet transformation makes it possible to decompose the signal into a plurality of sub-signals each represented by wavelet coefficients, each sub-signal corresponding to a determined resolution level of the signal.
  • the localization method according to the present invention comprises a quantization step which consists in particular in estimating the distribution of the energy of each sub-signal from the wavelet coefficients.
  • This step thus makes it possible to quantify the level of information contained in each sub-signal.
  • the locating method according to the present invention further comprises a determination step which consists in particular in calculating at least one quantity, such as for example a relative entropy of wavelets, for selected sub-signals.
  • this quantity is calculated for the distribution of the energy of the selected sub-signals.
  • this magnitude is calculated for the wavelet coefficients of each selected sub-signal.
  • sub-signals containing a predetermined significant level of information are to be understood here. These sub-signals may, for example, be selected during a selection step during which the sub-signals having wavelet coefficients containing an information level satisfying a determined selection criterion are selected. The determination of this selection criterion can be done for example according to a statistical analysis of the energy distribution for the sub-signals.
  • This criterion can be static or dynamic. In other words, this criterion can be determined according to the variations of the energy distribution for each sub-signal over time. It can also be determined statically for example according to a level of energy to be achieved.
  • This calculation of one or more quantities during the determination step makes it possible to obtain a signature of the signal, this signature constituting a relevant indicator for locating and identifying a fault in the electrochemical device and / or in its peripheral system.
  • This signature preferably corresponds to an estimate of the difference between the energy distribution of the measured signal and that of a reference signal (this reference signal may for example be a measured signal corresponding to a normal operating state of the signal). electrochemical assembly).
  • the method according to the present invention comprises a location step which consists in particular of analyzing the signature of the signal to locate a defect in said set.
  • each phenomenon corresponds to distinct time constants that can be separated.
  • the signatures contain the characteristic frequency of these phenomena and thus allow the isolation of these time constants, which makes it possible to identify the phenomenon responsible for the failure and the characteristic of the regulation which makes it possible to isolate the element concerned. in the system.
  • characteristic of the present invention it is possible to precisely locate the possible defects or defects in an assembly composed of an electrochemical device and a peripheral system.
  • the approach developed here therefore makes it possible to follow the evolution of the operating conditions of an electrochemical assembly such as a "fuel cell” assembly. to be able to evaluate the state of health of said assembly and to detect early the occurrence of defects in the electrochemical device as such and the peripheral system.
  • the approach developed here is based on the determination of characteristic values of the state of health of the electrochemical element and its peripheral system.
  • a wavelet transform is used to decompose the signals from simple measurements on the electrochemical device (for example the measurement of a voltage or current).
  • This transformation has the advantage of conserving the signal energy and redistributing it in a more concentrated form on a limited number of components at different resolution levels.
  • the Applicant observes that at different operating conditions (normal, deviant, abnormal, etc.), the distribution of wavelet energy in the signal from the electrochemical device theoretically has different characteristics.
  • fault indicators are identified and determined in order to differentiate the normal and abnormal states of the operation of an electrochemical device and its system.
  • An identification of the defect is also possible using a pre-established knowledge base.
  • this location and this identification is therefore allowed in particular by the specific analysis of the signature of the signal.
  • this analysis provides for a comparison of the variations of the signature of the signal with one or more predetermined discrimination thresholds. We speak of a location by discriminative thresholding.
  • the discrimination thresholds are obtained by:
  • the method according to the present invention makes it possible to define a diagnostic tool capable of discriminating defects related to the electrochemical device itself from those related to the peripheral system.
  • the knowledge of time constants related to the nature of the phenomenon at stake is a first step of isolation. Then, the knowledge of the different regulations implemented in the system can refine this isolation to allow this location.
  • the electrochemical device is at the same time used as a defect sensor for itself and for the peripheral system.
  • the diagnosis can be embedded, and is executed in real time.
  • diagnosis made uses signals measured at a relatively low sampling frequency.
  • the acquisition of such signals does not require the use of high-end equipment; the use of standard equipment is sufficient here and reduces the cost of diagnosis.
  • the method comprises the reiteration of the selection step by widening the determined selection criterion, for example to select other sub-signals which comprise less significant information.
  • the subject of the present invention relates to a computer program which includes instructions adapted for the execution of the steps of the localization method as described above, this in particular when said computer program is executed by a user.
  • Such a computer program can use any programming language, and be in the form of a source code, an object code, or a code intermediate between a source code and an object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
  • the subject of the present invention relates to a computer readable recording medium on which is recorded a computer program comprising instructions for executing the steps of the locating method as described above.
  • the recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD-ROM or a microelectronic circuit-type ROM, or a magnetic recording means, for example a diskette of the type " floppy says "or a hard drive.
  • this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal can be conveyed via an electric or optical cable, by conventional radio or radio or by self-directed laser beam or by other ways.
  • the computer program according to the invention can in particular be downloaded to an Internet type network.
  • the recording medium may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • the subject of the present invention also relates to a fault location computer system which comprises computer means configured to implement the steps of the method described above.
  • the location system comprises in particular the following computer means:
  • an acquisition module configured to acquire a measurement of a signal on the electrochemical device
  • a computer calculator configured for: Applying a wavelet transform on the signal to decompose the signal into a plurality of sub-signals each represented by wavelet coefficients, each sub-signal corresponding to a resolution level of said signal,
  • a processing circuit configured to analyze the signature of the signal to allow the location of a fault in said set.
  • the object of the present invention by its different functional and structural aspects, allows a location as well as an accurate identification of the defects in an electrochemical assembly such as for example a fuel cell, a battery, a capacitor or a electrolyzer.
  • FIGS. 1a to 8 illustrate an embodiment of this embodiment which is devoid of any limiting character and on which:
  • Figure la represents a flowchart illustrating the locating method according to an advantageous embodiment
  • Figure 1b schematically shows a locating system according to the present invention with an electrochemical assembly
  • FIG. 2 schematically represents the decomposition of a signal received from an electrochemical device into a plurality of wavelet coefficients according to a determined resolution level
  • FIG. 3a represents a histogram relating to the Energy Percentages of the Wavelength Coefficients of four details associated with the degradation of a solid oxide fuel cell according to an advantageous exemplary embodiment
  • Fig. 3b is a graph showing the evolution of the relative entropy of the voltage signal measured across a solid oxide fuel cell according to Fig. 3a;
  • FIG. 4 represents a histogram relating to the Wavelength Coefficient Energy Percentages of six details associated with a solid oxide fuel cell in good health and in normal operating condition;
  • FIG. 5 represents, in example 1, the energy distribution of the signals of the six cells of a fuel cell according to sixteen different operating conditions
  • FIG. 6 represents, in example 1, the evolution of the relative entropy value of the voltage signals of each cell of a fuel cell according to FIG. 5 as a function of the operating conditions;
  • FIG. 7 represents in Example 2 the relative entropy value of the voltage signal of each cell of a fuel cell for a normal condition
  • FIG. 8 represents the evolution of the relative entropy values of the voltage signals of a degraded cell and of a healthy cell under different operating conditions.
  • the example described here relates specifically to a "fuel cell" assembly.
  • this example relates to a "fuel cell" assembly composed of:
  • a fuel cell module PAC composed of six cells C1 to C6, and
  • the localization method selects one or more relevant signals that must be informative and representative for the behaviors (normal and abnormal) of the electrochemical assembly ENS studied, namely here a set "stack fuel ".
  • the reference signal is of the same nature as that implemented for localization and diagnosis.
  • this reference signal is here an electrical signal.
  • This reference signal is used for localization, as is understood in the rest of the text below.
  • the location method according to the present invention provides a measurement SO of one or more electrical signals f coming from the fuel cell module PAC.
  • the electrochemical device PAC is used as a sensor of the state of health of the peripheral system PER as well as of itself PAC; thus, an electrical signal relating to a voltage or current is an appropriate signal capable of reflecting the state of health of the ENS assembly.
  • the signals f are therefore signals representative of a voltage measured at the terminals of the fuel cell module PAC.
  • electrochemical assemblies can be studied. Indeed, the electrochemical assemblies have functionally many similarities. Moreover, phenomena of the same nature take place within the electrochemical assemblies.
  • the frequency content of the signal chosen is the superposition of several phenomena (electrochemical, electrical, fluidic, thermal, etc.) that can be detected and identified by their reaction time (time constant). These different phenomena are reflected in several measures such as voltage, current, pressure.
  • the regulations that control the system are also known and can be identified on different signals. This goes back to the element of the system that is failing.
  • these measurements can be performed by a conventional acquisition module 10 (shown in FIG. 1b).
  • a conventional acquisition module 10 shown in FIG. 1b.
  • the computer computer 20 of the system 100 decomposes, during a decomposition S1, the signals f measured according to several levels of resolution j, j being here between 0 and 5.
  • this variable j depends in particular on the nature of the signal f measured, the nature of the electrochemical device PAC, the recording time of the signal, or the type of decomposition performed.
  • this decomposition uses a wavelet transform ⁇ discrete.
  • the choice of the wavelet ⁇ is also a function, in particular, of the nature of the signal f measured and of the set ENS studied (the wavelet ⁇ must preferably have as many similarities as possible with the signal f).
  • This wavelet transform ⁇ discrete thus makes it possible to break down the signal f into a plurality of sub-signals which can be separated into two categories: the approximations and the details.
  • the last category of the sub-signals covers the most dynamic aspects of the original signal f and therefore contains so-called "significant" information which is representative of the state of the signal. health of the electrochemical device PAC and its peripheral system PER.
  • the discrimination details / approximations of the sub-signals to be studied is carried out according to a predetermined selection criterion, which makes it possible to separate the sub-signals relating to sub-signal approximations relating to details (which contain significant information ).
  • the selection criteria are as follows:
  • k is a positive integer between 1 and N, N being a function notably of the signal f and its recording duration.
  • the calculator 20 estimates, during a quantization step S2, the distribution of the energy Ej of each sub-signal from the wavelet coefficients c, (k). This calculation is carried out according to the following formula: The calculator 20 therefore performs a calculation on the sum of the wavelet coefficients squared (energy) to quantify the level of information contained in each detail.
  • the wavelet coefficients c ()) are normalized to make the distribution of the energy Ej more clear over different frequency bands.
  • Each vector of coefficients C j (k) is transformed into a scalar quantity describing the fraction of the energy E j of the signal f contained on the corresponding frequency band.
  • the set of energy fractions represents the distribution of the signal energy over all the frequency bands.
  • FIG. 3a shows the evolution of the degradation of a solid oxide fuel cell (also known as the "SOFC” anagram) which could be reflected by the evolution of the PECO (Percentage of Energy of the Wavelet Coefficients) present in the voltage signal.
  • SOFC solid oxide fuel cell
  • This figure 3a thus shows the close relationship existing between the defects (abnormal conditions) and the distribution of the energy.
  • the computer 20 makes it possible to select, during a selection S3, the sub-signals (that is, the details) that are significant.
  • This selection provides an analysis of the energy distribution using statistical approaches to determine levels of detail that are significant.
  • the statistical approaches for determining these levels provide for the use of criteria such as comparison with predetermined thresholds.
  • the thresholds can be set according to the system used and are defined, either by the knowledge of the system used, or by a feedback of experience and thus a generalization by "learning methods”.
  • FIG. 4 shows a group of histograms of the PECOs present in the voltage signals of a SOFC type fuel cell at the different operating periods.
  • This selection S3 thus makes it possible to filter the details which are not significant.
  • q is a vector of the energy percentages of the reference signal mentioned above.
  • This quantity here the relative entropy of the wavelet coefficients, thus makes it possible to determine a signature of the signal which in the example described here is a measure of the difference between the energy distributions of two signals (the signal f and the reference signal).
  • Entropy generally refers to a representative quantity of "disorder”. In this case, this entropy makes it possible to quantify a number of information from different sources (phenomena).
  • the relative entropy calculated here according to the formula above makes it possible to obtain measurements between 0 and 1, which is more easily comparable than the measurements made directly between the signal studied and the reference.
  • FIG. 3b Taking again the example described above for a SOFC which is degraded (FIG. 3a), it can be seen in FIG. 3b that the relative entropy of the voltage signal increases in time with the degradation.
  • the processing circuit 30 of the system 100 allows a location S5 of the defects in the set ENS. During this location S5, the signature of the signal is analyzed so as to allow the location of a defect in said set ENS.
  • discrimination thresholds are determined from which a defect can be considered as present.
  • the discrimination thresholds are obtained by:
  • the energy distribution of the signal f remains more disordered than that with a defect of the peripheral system PER. It is this difference that allows us to distinguish these two kinds of defect. In fact, the energy distribution of a signal f characterizes the frequency spectrum shape of the signal.
  • discriminative thresholding which is carried out to determine this location of the defect in the assembly.
  • WO 2010/149935 proposes only the use of a wavelet packet transformation, which makes it possible to exploit the frequency content of the signal more deeply than the discrete wavelet transformation, without allowing a localization.
  • the present invention is the discrete wavelet transformation that is used which allows the frequency content of a signal to be distributed for frequency bands of different widths.
  • the analysis of a quantity such as entropy for the relevant sub-signals makes it possible to locate the defects by studying the distribution of the frequency content for frequency bands of different widths.
  • an assembly composed of six solid oxide fuel cells or cells (denoted c1 to c6) is studied in nominal condition according to four repetitions (as illustrated in FIG. 1b).
  • CEECs for each signal of these cells c6 to c6 are calculated and presented in Figure 5.
  • the ER entropies for the conditions C4 and C12 have a peak with respect to the other calculated entropies.
  • Example 2 the test was run on the same fuel cell module as that of Example 1 above. On the other hand, in this example, the cell c3 in the middle of the module is seriously degraded.
  • FIG. 7 which represents the relative entropy of each stack with the condition C0-3, shows that the stack c3 has greatly deteriorated: the relative entropy of this stack c3 is much greater than that of the other stacks.
  • this value is also greater than the relative entropy values when the cl and c3 stacks (before degradation) operate at abnormal conditions C4 and C12 (respectively less than 0.5 and greater than 0.15).
  • Threshold 1 a threshold, noted here Threshold 1, for the value 0.5 in order to differentiate the fault of the system PER from that in the stack PAC.
  • Threshold 2 can also be set to the value 0.15 in order to distinguish the operation mode with a fault from the faultless one.
  • FIG. 8 gives the values of the relative entropy ER of the degraded c3 stack (from condition C6) and of the healthy stack C1 under different operating conditions.
  • the value of the relative entropy ER at each operating condition is greater than 0.5, that is to say, above the threshold of differentiation (Threshold 1) between system faults that of the battery.
  • the ER value of its voltage signal is therefore between the two thresholds Threshold 1 and Threshold 2, indicating the occurrence of system fault .
  • the various examples described here make it possible to assess the operation that can be performed of a magnitude such as entropy to determine the precise location of defects in an electrochemical assembly; preferably, this location uses threshold discrimination.

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Abstract

L'objet de la présente invention concerne un procédé de localisationd'un ou plusieurs défauts dans un ensemble comprenant un dispositif électrochimique et un système périphérique permettant le fonctionnement dudit dispositif électrochimique, ledit procédé comportant : une étape de décomposition (S1) consistant à appliquerune transformée en ondelettes sur un signal mesuré sur le dispositif électrochimique pour décomposer ledit signalen une pluralité de sous-signaux, une étape de quantification (S2) consistant à estimer la distribution de l'énergie (Ej) de chaque sous-signal, une étape de détermination (S4) consistant à calculer une entropie (ER) pour déterminer une signature du signal, et d) une étape de localisation (S5) consistant à analyser lasignature de manière à permettre la localisation d'un défaut dans ledit ensemble.

Description

LOCALISATION D'UN OU PLUSIEURS DEFAUTS
DANS UN ENSEMBLE ELECTROCHIMIQUE
Domaine technique
La présente demande concerne le domaine de la détection d'un ou plusieurs défauts dans des ensembles dits électrochimiques, c'est-à-dire des ensembles comprenant au moins un dispositif électrochimique et un système périphérique permettant le fonctionnement dudit dispositif électrochimique
Plus précisément, la présente invention porte sur la détection, la localisation et l'identification de défauts (ou dysfonctionnements) dans de tels ensembles électrochimiques.
La présente invention permet ainsi d'améliorer la fiabilité et la durée de vie des dispositifs électrochimiques, seuls ou environnés dans un système électrochimique.
La présente invention trouve ainsi de nombreuses applications industrielles avantageuses notamment pour éviter des dégradations irréversibles sur les ensembles électrochimiques ou un arrêt de leur fonctionnement.
Par système périphérique d'un dispositif électrochimique, on entend ici l'ensemble des composants, quelle que soit leur nature (hydraulique, fluidique, mécanique, électrique, électronique, etc.), permettant le fonctionnement d'un dispositif électrochimique.
Enfin, par défaut ou dysfonctionnement au sens de la présente invention, il faut comprendre tous types de défauts, tels que par exemple une défaillance ponctuelle ou une dégradation longue durée, susceptibles de générer une chute de performances dans un dispositif électrochimique et/ou dans un système périphérique tels que définis ci-dessus. Etat de la technique
Il existe aujourd'hui de multiples dispositifs dits « électrochimiques ».
Une première catégorie de ce type de dispositifs concerne les dispositifs convertissant de l'énergie chimique en énergie électrique, afin de fournir cette énergie à des appareils électriques ou de la stocker pour pouvoir la fournir ultérieurement. Comme expliqué ci-dessus, de tels dispositifs peuvent être par exemple des batteries, des piles à combustible ou encore des super-capacités.
Une deuxième catégorie de ce type de dispositifs concerne les dispositifs utilisant divers procédés faisant appel à l'électricité pour réaliser des réactions chimiques, ou pour séparer des produits ou des réactifs entre eux. De tels dispositifs utilisent couramment des procédés dits « électrochimiques » tels que par exemple l'électrolyse, Γ électrodéposition, Γ électroérosion ou Pélectro-flottation.
Il est connu que la fiabilité et la durée de vie de ces dispositifs sont limitées par divers phénomènes.
Concernant les piles à combustibles par exemple, deux phénomènes principaux sont identifiés et conduisent à la chute de leurs performances, voire à une défaillance complète :
d'une part, le cyclage et/ou le fonctionnement en mode transitoire (soit par accumulation des arrêts et des démarrages, soit par variation de puissance demandée) peuvent entraîner une réduction de la durée de vie de ces dispositifs ;
d'autre part, certains incidents tels que les défauts de contrôle de certains paramètres du procédé électrochimique utilisé (interruption d'alimentation en réactifs, mauvaise gestion des produits et sous-produits de la réaction, etc.), l'empoisonnement du milieu, la défaillance d'un composant ou d'un module par exemple, peuvent survenir pendant leur fonctionnement.
Ces phénomènes délétères nécessitent l'utilisation de méthodes de diagnostic afin de permettre leur détection et leur éventuelle correction.
Les méthodes de détection de défauts classiques s'appuient le plus souvent sur la connaissance d'un certain nombre de paramètres, externes ou internes.
Ces méthodes nécessitent généralement une instrumentation spécifique, comme par exemple l'insertion de capteurs internes dans le dispositif électrochimique lui-même. Une telle instrumentation n'est pas toujours souhaitable, car elle est souvent coûteuse et n'est pas toujours facile à mettre en place, notamment compte tenu de la géométrie des dispositifs électrochimiques rarement adaptée à l'installation de capteurs.
De plus, les capteurs induisent, du fait de leur insertion, une altération du dispositif pouvant augmenter la probabilité d'apparition de défauts et conduisant à de faux diagnostics.
Enfin, dans le cas de l'utilisation d'un dispositif électrochimique pour des applications mobiles embarquées, la taille du dispositif doit être réduite au minimum, ainsi que celle de l'instrumentation de diagnostic, ce qui ne permet pas d'utiliser les méthodes classiques.
Le document WO 2010/149935 propose une solution permettant de remédier à ces différents inconvénients.
L'enseignement technique de ce document permet en effet de détecter en temps réel et de manière non intrusive un défaut dans un dispositif électrochimique, ceci en utilisant une instrumentation minimale.
Néanmoins, l'enseignement technique de ce document WO 2010/149935 ne permet pas de distinguer les défauts situés au niveau du dispositif électrochimique lui- même de ceux situés au niveau du système périphérique.
En effet, outre les défauts liés au dispositif électrochimique qui peuvent entraîner une diminution de performance ou un arrêt dans le fonctionnement dudit dispositif électrochimique, certains défauts peuvent également intervenir au niveau du système périphérique.
Ces défauts qui interviennent au niveau du système périphérique peuvent également faire varier les conditions de fonctionnement du dispositif électrochimique.
Prenons l'exemple d'un ensemble électrochimique du type ensemble « pile à combustible ».
Un tel ensemble se compose essentiellement des éléments suivants : - le module de pile(s) à combustible en tant que tel, qui correspond au dispositif électrochimique au sens de l'invention, et
- le système périphérique comprenant notamment les différents sous-systèmes qui sont configurés respectivement pour alimenter les gaz réactifs et contrôler la température de fonctionnement du module.
Un tel ensemble permet donc de transformer directement (c'est-à-dire sans combustion) l'énergie chimique contenue dans les gaz combustibles tels que l'hydrogène en énergie électrique.
Une défaillance du système périphérique qui peut, par exemple, entraîner une fuite de gaz à l'entrée d'une pile à combustible engendre une réduction du flux de gaz réactif. Dans ces conditions de fonctionnement, la pile subit un appauvrissement en gaz qui engendre une dégradation au niveau du matériau catalytique de la pile à combustible.
On comprend donc dans cet exemple qu'un défaut situé au niveau du système périphérique peut influencer directement le fonctionnement propre de la pile à combustible ainsi que ses performances.
Le document WO 2010/149935 ne permet pas d'identifier et distinguer les défauts situés au niveau du dispositif électrochimique de ceux situés au niveau du système périphérique
De la même façon, la publication « Non intrusive diagnosis of polymer electrolyte fuel cells by wavelet packet transform » (Nadia Yousfî Steiner et al) propose un traitement des signaux issus d'un dispositif électrochimique pour la détection d'un défaut au niveau dudit dispositif. En tout état de cause, le traitement des signaux proposé dans cette publication ne permet pas d'identifier la présence d'un défaut au niveau du système périphérique.
Il est donc important de pouvoir identifier et distinguer les défauts situés au niveau du dispositif électrochimique de ceux situés au niveau du système périphérique.
Cette distinction (ou « localisation ») permet notamment : d'une part, d'affiner les opérations de maintenance en permettant d'agir directement sur le ou les éléments concernés, et
d'autre part, d'affiner les actions correctives et de les cibler afin de prolonger la durée de vie du dispositif électrochimique et/ou du système.
Résumé et objet de la présente invention
La présente invention vise à améliorer la situation actuelle décrite ci-dessus.
Un des objectifs de la présente invention est de permettre cette localisation, ceci sans rajouter de capteurs supplémentaires ni au niveau du dispositif électrochimique ni au niveau du système périphérique.
Un des concepts sous-jacents à la présente invention repose sur un traitement spécifique permettant une extraction et une analyse d'une signature d'un signal mesuré au niveau du dispositif électrochimique lui-même.
A cet effet, l'objet de la présente invention porte sur un procédé de localisation d'un ou plusieurs défauts dans un ensemble comprenant un dispositif électrochimique et un système périphérique du dispositif électrochimique.
Selon la présente invention, le procédé est mis en œuvre par des moyens informatiques.
Avantageusement, le procédé selon l'invention comporte une étape de décomposition consistant à appliquer une transformée en ondelettes sur un signal mesuré sur le dispositif électrochimique.
Cette transformée en ondelettes peut être par exemple soit une transformée en ondelettes discrète ou soit une transformée en ondelettes continue.
De préférence, le signal mesuré sur le dispositif électrochimique est un signal électrique relatif par exemple à une tension mesurée aux bornes du dispositif électrochimique. L'homme du métier comprendra ici que d'autres signaux tels qu'un signal relatif au courant ou à la pression peuvent également être mesurés dans le cadre de la présente invention. Le contenu fréquentiel de ce signal correspond à une superposition de plusieurs phénomènes (électrochimiques, électriques, fluidiques, thermique, etc.) qui peuvent être détectés et identifiés par leur temps de réaction (constante de temps). Ces différents phénomènes peuvent se refléter dans plusieurs mesures telles que par exemple la tension, le courant ou encore la pression. Les régulations qui contrôlent le système sont également connues et peuvent être identifiées sur différents signaux. Cela permet de remonter à l'élément du système qui est en défaillance.
Cette transformation en ondelettes permet de décomposer le signal en une pluralité de sous-signaux représentés chacun par des coefficients d'ondelettes, chaque sous-signal correspondant à un niveau de résolution déterminé du signal.
Avantageusement, le procédé de localisation selon la présente invention comporte une étape de quantification qui consiste notamment à estimer la distribution de l'énergie de chaque sous-signal à partir des coefficients d'ondelettes.
Cette étape permet ainsi de quantifier le niveau d'information contenue dans chaque sous-signal.
Avantageusement, le procédé de localisation selon la présente invention comporte en outre une étape de détermination qui consiste notamment à calculer au moins une grandeur, tel que par exemple une entropie relative d'ondelettes, pour des sous-signaux sélectionnés.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, cette grandeur est calculée pour la distribution de l'énergie des sous-signaux sélectionnés.
Dans un autre mode de réalisation, cette grandeur est calculée pour les coefficients d'ondelettes de chaque sous-signal sélectionné.
Par sous-signaux sélectionnés, il faut comprendre ici des sous-signaux contenant un niveau d'information significative prédéterminé. Ces sous-signaux peuvent par exemple être sélectionnés lors d'une étape de sélection au cours de laquelle les sous- signaux ayant des coefficients d'ondelettes contenant un niveau d'information satisfaisant un critère de sélection déterminé sont sélectionnés. La détermination de ce critère de sélection peut se faire par exemple selon une analyse statistique de la distribution de l'énergie pour les sous-signaux.
Ce critère peut être statique ou dynamique. En d'autres termes, ce critère peut être déterminé en fonction des variations de la distribution de l'énergie pour chaque sous- signal au cours du temps. Il peut également être déterminé de façon statique par exemple en fonction d'un niveau d'énergie à atteindre.
Ce calcul d'une ou plusieurs grandeurs lors de l'étape de détermination permet l'obtention d'une signature du signal, cette signature constituant un indicateur pertinent pour localiser et identifier un défaut dans le dispositif électrochimique et/ou dans son système périphérique.
Cette signature correspond de préférence à une estimation de la différence entre la distribution d'énergie du signal mesuré et celle d'un signal de référence (ce signal de référence peut par exemple être un signal mesuré correspondant à un état normal de fonctionnement de l'ensemble électrochimique).
Ensuite, le procédé selon la présente invention comporte une étape de localisation qui consiste notamment à analyser la signature du signal pour localiser un défaut dans ledit ensemble.
Plus particulièrement, chaque phénomène (électrochimique, électrique, fluidiques, thermique, etc.) correspond à des constantes de temps bien distinctes qui peuvent être séparées. Les signatures contiennent la fréquence caractéristique de ces phénomènes et de ce fait, permettent l'isolation de ces constantes de temps ce qui permet d'identifier le phénomène responsable de la défaillance et la caractéristique de la régulation qui permet d'isoler l'élément concerné dans le système.
Ainsi, grâce à cette succession d'étapes techniques, caractéristique de la présente invention, il est possible de localiser précisément le ou les éventuels défauts dans un ensemble composé d'un dispositif électrochimique et d'un système périphérique.
L'approche développée ici permet donc de suivre l'évolution des conditions de fonctionnement d'un ensemble électrochimique tel qu'un ensemble « pile à combustible » pour pouvoir évaluer l'état de santé dudit ensemble et détecter de manière précoce l'occurrence de défauts au niveau du dispositif électrochimique en tant que tel et du système périphérique.
Plus précisément, l'approche développée ici se base sur la détermination de valeurs caractéristiques de l'état de santé de l'élément électrochimique et de son système périphérique.
A cet effet, une transformée en ondelettes est employée pour décomposer les signaux issus de mesures simples sur le dispositif électrochimique (par exemple la mesure d'une tension ou d'un courant).
Cette transformation a l'avantage de conserver l'énergie du signal et de la redistribuer sous une forme plus concentrée sur un nombre limité de composantes à différents niveaux de résolution.
La demanderesse observe qu'aux différentes conditions de fonctionnement (normale, déviante, anormale, etc.), la distribution de l'énergie d'ondelettes dans le signal issu du dispositif électrochimique présente théoriquement des caractéristiques différentes.
C'est sur la base de l'analyse de ces différences que les indicateurs de défaut sont identifiés et déterminés en vue de différencier les états normaux et anormaux du fonctionnement d'un dispositif électrochimique et de son système.
Une identification du défaut est également possible en utilisant une base de connaissance préétablie.
Cette localisation et cette identification est donc permise notamment par l'analyse spécifique de la signature du signal. De préférence, cette analyse prévoit une comparaison des variations de la signature du signal avec un ou plusieurs seuils de discrimination prédéterminés. On parle d'une localisation par seuillage discriminatif.
De préférence, les seuils de discrimination sont obtenus par :
- une estimation du bruit et la connaissance des intervalles de fréquences, et/ou
- un retour d'expérience par apprentissage sur la base de plusieurs échantillons représentatifs. Grâce à cette analyse, le procédé selon la présente invention permet de définir un outil de diagnostic capable de discriminer les défauts liés au dispositif électrochimique lui-même de ceux liés au système périphérique.
La connaissance des constantes de temps liées à la nature du phénomène en jeu est une première étape d'isolation. Ensuite, la connaissance des différentes régulations mise en œuvre dans le système permettent d'affiner cette isolation pour permettre cette localisation.
Dans ce procédé, le dispositif électrochimique est en même temps utilisé comme capteur de défauts pour lui-même et pour le système périphérique.
Du fait de la limitation du nombre de capteurs utilisés, le diagnostic peut être embarqué, et est exécuté en temps réel.
De plus, le diagnostic réalisé utilise des signaux mesurés à une fréquence d'échantillonnage relativement basse. L'acquisition de tels signaux ne nécessite donc pas le recours à des équipements haut de gamme ; l'utilisation d'équipements standards est ici suffisante et permet de réduire le coût du diagnostic.
Dans une variante de réalisation avantageuse, lorsque la comparaison réalisée entre les variations de la signature du signal et le seuil de discrimination prédéterminé n'a pas permis de détecter un défaut (par exemple si les entropies relatives d'ondelettes ne sont pas discriminatives), le procédé comporte la réitération de l'étape de sélection en élargissant le critère de sélection déterminé, ceci par exemple pour sélectionner d'autres sous-signaux qui comprennent une information moins significative.
Corrélativement, l'objet de la présente invention porte sur un programme d'ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé de localisation tel que décrit ci-dessus, ceci notamment lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur
Un tel programme d'ordinateur peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme d'un code source, d'un code objet, ou d'un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
De même, l'objet de la présente invention porte sur un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de localisation tel que décrit ci- dessus.
D'une part, le support d'enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, par exemple un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette de type « floppy dise » ou un disque dur.
D'autre part, ce support d'enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d'ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d'ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
L'objet de la présente porte également sur un système informatique de localisation de défaut qui comporte des moyens informatiques configurés pour mettre en œuvre les étapes du procédé décrit ci-dessus.
Plus particulièrement, le système de localisation selon la présente invention comporte notamment les moyens informatiques suivants :
- un module d'acquisition configuré pour acquérir une mesure d'un signal sur le dispositif électrochimique,
- un calculateur informatique configuré pour : • appliquer une transformée en ondelettes sur le signal pour décomposer le signal en une pluralité de sous-signaux représentés chacun par des coefficients d'ondelettes, chaque sous-signal correspondant à un niveau de résolution dudit signal,
• estimer la distribution de l'énergie de chaque sous-signal à partir des coefficients d'ondelettes pour quantifier le niveau d'information contenue dans chaque sous-signal, ladite distribution étant estimée en calculant la somme des valeurs absolues au carré des coefficients d'ondelettes de chaque sous-signal ;
• sélectionner selon une analyse statistique les sous-signaux ayant des coefficients d'ondelettes contenant un niveau d'information satisfaisant un critère de sélection déterminé, et
• calculer au moins une grandeur pour des sous-signaux sélectionnés pour déterminer une signature du signal, les sous-signaux sélectionnés étant les sous-signaux contenant un niveau d'information significative prédéterminé, et
un circuit de traitement configuré pour analyser la signature du signal afin de permettre la localisation d'un défaut dans ledit ensemble.
Ainsi, l'objet de la présente invention, par ses différents aspects fonctionnels et structurels, permet une localisation ainsi qu'une identification précise des défauts dans un ensemble électrochimique tel que par exemple une pile à combustible, une batterie, un condensateur ou encore un électrolyseur.
Brève description des figures annexées
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures la à 8 annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles :
la figure la représente un organigramme illustrant le procédé de localisation selon un exemple de réalisation avantageux; la figure lb représente de façon schématique un système de localisation selon la présente invention avec un ensemble électrochimique ;
la figure 2 représente de façon schématique la décomposition d'un signal reçu d'un dispositif électrochimique en une pluralité de coefficients d'ondelettes selon un niveau de résolution déterminé ;
la figure 3a représente un histogramme relatif aux Pourcentages d'Energie des Coefficients d'Ondelettes de quatre détails associés à la dégradation d'une pile à combustible à oxyde solide selon un exemple de réalisation avantageux ;
la figure 3b représente un graphique représentant l'évolution de l'entropie relative du signal de tension mesuré aux bornes d'une pile à combustible à oxyde solide conforme à la figure 3 a ;
la figure 4 représente un histogramme relatif aux Pourcentages d'Energie des Coefficients d'Ondelettes de six détails associés à une pile à combustible à oxyde solide en bonne santé et en état de fonctionnement normal ;
la figure 5 représente dans l'exemple 1 la distribution d'énergie des signaux des six cellules d'une pile à combustible selon seize conditions d'opération différentes ;
la figure 6 représente dans l'exemple 1 l'évolution de la valeur d'entropie relative des signaux de tension de chaque cellule d'une pile à combustible selon la figure 5 en fonction des conditions d'opération ;
La figure 7 représente dans l'exemple 2 la valeur d'entropie relative du signal de tension de chaque cellule d'une pile à combustible pour une condition normale ; et
La figure 8 représente l'évolution des valeurs d'entropie relative des signaux de tension d'une cellule dégradée et d'une cellule en bonne santé aux conditions de fonctionnement différentes.
Description détaillée d'un mode de réalisation avantageux
Un procédé de localisation et le système informatique 100 qui lui est associé vont maintenant être décrits dans ce qui suit en faisant référence conjointement aux figures la à 8. Permettre la localisation d'un ou plusieurs défauts dans un ensemble électrochimique ENS est un des objectifs selon la présente invention.
L'exemple décrit ici porte précisément sur un ensemble « pile à combustible ».
Plus particulièrement, cet exemple porte sur un ensemble « pile à combustible » composé :
- d'un module de pile à combustible PAC composé de six piles cl à c6, et
- d'un système périphérique PER qui permet son bon fonctionnement (voir figure lb).
On comprend ici que cet exemple est purement illustratif, et ne serait en aucun cas présenter un caractère limitatif. En effet, l'homme du métier comprendra aisément que le procédé selon la présente invention s'applique à d'autres ensembles électrochimiques tels que par exemple les batteries, les condensateurs, ou encore les électrolyseurs. En effet, le procédé décrit ci-après ne nécessitera aucune opération d'adaptation particulière pour s'appliquer à d'autres ensembles électrochimiques.
Dans l'exemple décrit ici, le procédé de localisation selon la présente invention sélectionne un ou plusieurs signaux pertinents qui doivent être informatifs et représentatifs pour les comportements (normaux et anormaux) de l'ensemble électrochimique ENS étudié, à savoir ici un ensemble « pile à combustible ».
Ces signaux permettent d'établir un signal de référence, ce signal représentant un signal brut relatif au fonctionnement nominal de l'ensemble ENS.
Le signal de référence est de la même nature que celui mis en œuvre pour la localisation et le diagnostic. En l'espèce, ce signal de référence est ici un signal électrique.
Ce signal de référence est utilisé pour la localisation, comme on le comprend dans la suite du texte ci-après.
Dans l'exemple décrit ici, et tel qu'illustré en figure la, le procédé de localisation selon la présente invention prévoit une mesure SO d'un ou plusieurs signaux électriques f issus du module de pile à combustible PAC. Dans l'exemple décrit ici, le dispositif électrochimique PAC est utilisé en tant que capteur de l'état de santé du système périphérique PER ainsi que de lui-même PAC ; ainsi un signal électrique relatif à une tension ou un courant est un signal approprié capable de refléter l'état de santé de l'ensemble ENS.
Dans cet exemple, les signaux f sont donc des signaux représentatifs d'une tension mesurée aux bornes du module de pile à combustible PAC.
L'homme du métier comprendra ici que d'autres ensembles électrochimiques peuvent être étudiés. En effet, les ensembles électrochimiques présentent sur le plan fonctionnel de nombreuses similarités. Par ailleurs, des phénomènes de même nature prennent place au sein des ensembles électrochimiques.
Un des points communs de tous les ensembles électrochimiques demeure les fréquences caractéristiques (qui restent les mêmes d'un ensemble électrochimique à l'autre) et qui vont être isolées selon l'approche proposée dans la présente invention. En effet, comme évoqué ci-dessus, le contenu fréquentiel du signal choisi est la superposition de plusieurs phénomènes (électrochimiques, électriques, fluidiques, thermiques, etc.) qui peuvent être détectés et identifiés par leur temps de réaction (constante de temps). Ces différents phénomènes se reflètent dans plusieurs mesures telles que la tension, le courant, la pression. Les régulations qui contrôlent le système sont aussi connues et peuvent être identifiées sur différents signaux. Cela permet de remonter à l'élément du système qui est en défaillance.
Comme évoqué précédemment, ces mesures peuvent être réalisées par un module d'acquisition classique 10 (représenté en figure lb). En d'autres termes, on peut ici utiliser un module d'acquisition qu'on trouve dans le commerce, qui n'est pas cher et qui permet la mesure de signaux électriques tels que par exemple une mesure de tension aux bornes d'un module de pile à combustible.
Ensuite, comme illustré en figure 2, le calculateur informatique 20 du système 100 décompose, lors d'une décomposition SI, les signaux f mesurés selon plusieurs niveaux de résolution j, j étant compris ici entre 0 et 5. La demanderesse soumet que cette variable j est fonction notamment de la nature du signal f mesuré, la nature du dispositif électrochimique PAC, la durée d'enregistrement du signal, ou encore du type de décomposition réalisée.
Dans l'exemple de réalisation décrit ici, cette décomposition utilise une transformée en ondelettes Ψ discrète.
Le choix de l'ondelette Ψ est également fonction notamment de la nature du signal f mesuré et de l'ensemble ENS étudié (l'ondelette Ψ doit présenter de préférence le plus de similitudes possibles avec le signal f).
Dans l'exemple décrit ici, on utilise les ondelettes dites de Daubechies de faible ordre : celles-ci fonctionnent correctement pour les Piles à Combustible.
Cette transformée en ondelettes Ψ discrète permet donc de décomposer le signal f en une pluralité de sous-signaux qui peuvent être séparés en deux catégories : les approximations et les détails.
La dernière catégorie des sous-signaux (c'est-à-dire les signaux relatifs aux détails) recouvre les aspects les plus dynamiques du signal f d'origine et contient donc des informations dites « significatives » qui sont représentatives de l'état de santé du dispositif électrochimique PAC et de son système périphérique PER.
L'étude de ces détails est caractéristique de l'invention.
La discrimination détails/approximations des sous-signaux à étudier est réalisée en fonction d'un critère de sélection prédéterminé, qui permet de séparer les sous-signaux relatifs à des approximations des sous-signaux relatifs à des détails (qui eux contiennent une information significative).
Dans l'exemple décrit ici, pour la Pile à Combustible, les critères de sélection sont les suivants :
- Energie/Entropie dépassant un certain seuil,
- Energie/Entropie en dessous d'un certain seuil, et
- Energie/Entropie dans un intervalle. TToouutt ccoommmmee ppoouurr ll''aapppprrooxxiimmaattiioonn,, cchhaaqquuee ddééttaaiill eesstt rreepprréésseennttéé ppaarr uunn vveecctteeuurr ddeess ccooeeffffiicciieennttss dd''oonnddeelleetttteess.. DDaannss ll''eexxeemmppllee iilllluussttrréé iiccii eenn f fiigguurree 22,, oonn ddiissttiinngguuee ddoonncc lleess ccooeeffffiicciieennttss dd''oonnddeelleetttteess rreellaattiiffss aauuxx aapppprrooxxiimmaattiioonnss,, nnoottééss ccAAi ssuurr llaa ffiigguurree 22 ((ooùù jj eesstt ccoommpprriiss eennttrree 11 eett 55)) ddeess ccooeeffffiicciieennttss dd''oonnddeelleetttteess rreellaattiiffss aauuxx ddééttaaiillss,, nnoottéé ccDDii ssuurr llaa ffiigguurree 22 ((ooùù jj eesstt ccoommpprriiss eennttrree 11 eett 55))..
CCoommmmee éévvooqquuéé ccii--ddeessssuuss,, lleess ccooeeffffiicciieennttss dd''oonnddeelleetttteess qquuii vvoonntt êêttrree sséélleeccttiioonnnnééss eett ttrraaiittééss ssoonntt cceeuuxx rreellaattiiffss aauuxx ddééttaaiillss ddaannss llaa mmeessuurree ooùù cceeuuxx--ccii ccoonnttiieennnneenntt ll''iinnffoorrmmaattiioonn ssiiggnniiffiiccaattiivvee qquuee ll''oonn cchheerrcchhee àà ddéétteecctteerr eett llooccaalliisseerr..
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PPoouurr pplluuss ddee ccllaarrttéé,, lleess ccooeeffffiicciieennttss dd''oonnddeelleetttteess rreellaattiiffss aauuxx ddééttaaiillss ssoonntt nnoottééss ddaannss llaa ssuuiittee ddee llaa ddeessccrriippttiioonn ccoommmmee ssuuiitt cc ,■ ((k)) ,, ooùù cc ,, ((kk))
Figure imgf000018_0001
On comprend ici que k est un entier positif compris entre 1 et N, N étant fonction notamment du signal f et de sa durée d'enregistrement.
Ensuite, dans l'exemple décrit ici, le calculateur 20 estime, lors d'une étape de quantification S2, la distribution de l'énergie Ej de chaque sous-signal à partir des coefficients d'ondelettes c , (k) . Ce calcul est réalisé selon la formule suivante :
Figure imgf000018_0002
Le calculateur 20 réalise donc un calcul sur la somme des coefficients d'ondelette au carré (l'énergie) pour quantifier le niveau d'information contenue dans chaque détail.
Dans ce calcul, les coefficients d'ondelette c .(£) sont normalisés pour rendre plus claire la distribution de l'énergie Ej sur différentes bandes de fréquences.
Chaque vecteur de coefficients Cj {k) se transforme en une quantité scalaire décrivant la fraction de l'énergie Ej du signal f contenue sur la bande de fréquence correspondante. L'ensemble des fractions d'énergie représente la distribution de l'énergie du signal sur toutes les bandes de fréquence.
Cette distribution de l'énergie Ej s'est révélée avoir une relation étroite avec l'état de fonctionnement de l'ensemble électrochimique ENS.
En effet, la figure 3a montre l'évolution de la dégradation d'une pile à combustible à oxyde solide (également connu sous l'anagramme « SOFC ») qui a pu se refléter par l'évolution du PECO (Pourcentage d'Energie des Coefficients d'Ondelettes) présent dans le signal tension.
Dans cet exemple, on représente l'évolution dans le temps de la distribution d'énergie (PECO) pour quatre sous-signaux correspondant à quatre détails : dl, d2, d3 et d4.
Sur cette figure 3a, on observe notamment une augmentation d'environ 20% du PECO pour le quatrième détail d4, ce qui en a entraîné une réduction de 20%> pour le premier détail dl .
Cette figure 3 a montre ainsi la relation étroite existante entre les défauts (conditions anormale) et la distribution de l'énergie.
Ensuite, le calculateur 20 permet de sélectionner lors d'une sélection S3 les sous- signaux (c'est-à-dire les détails) qui sont significatifs.
Cette sélection prévoit une analyse de la distribution des énergies à l'aide d'approches statistiques permettant de déterminer les niveaux de détails qui sont significatifs. Comme mentionné précédemment, dans l'exemple décrit ici, les approches statistiques pour déterminer ces niveaux prévoient l'utilisation de critères comme la comparaison avec des seuils prédéterminés. Selon ces approches, les seuils peuvent être régler en fonction du système utilisé et sont définis, soit par la connaissance du système utilisé, soit par un retour d'expérience et donc une généralisation par « des méthodes d'apprentissage ».
Dans l'exemple décrit ici servant uniquement à titre illustratif, la figure 4 montre un groupe d'histogrammes des PECOs présents dans les signaux de tension d'une pile à combustible du type SOFC aux différentes périodes de fonctionnement.
Dans cet exemple, on représente l'évolution dans le temps de la distribution d'énergie (PECO) pour six sous-signaux correspondant à six détails : dl, d2, d3, d4, d5 et d6.
On observe sur cette figure 4 que le sixième détail d6 dans les deux premiers périodes occupe une portion de l'énergie relativement grande par rapport à celui dans les autres périodes, ce qui conduit à une réduction de PECO du premier détail dl .
Ceci est dû à la perturbation du détail d6 qui en fait ne s'associe pas avec l'état de santé de la pile à combustible. Par conséquent, le détail au sixième niveau ne devrait pas être pris en compte dans le calcul de PECO.
Cette sélection S3 permet donc de filtrer les détails qui ne sont pas significatifs.
La sélection S3 sur les sous-signaux étant réalisée, le calculateur 20 procède ensuite à une détermination S4 au cours de laquelle une grandeur est calculée pour ces sous-signaux.
Cette grandeur est dans l'exemple décrit ici une entropie relative ER d'ondelettes qui se calcule selon la formule suivante :
ER = -∑pk * H— )
* gk
où pk est un pourcentage d'énergie des coefficients d'ondelettes égal à :
Figure imgf000021_0001
et q est un vecteur des pourcentages d'énergie du signal de référence mentionné ci- dessus.
Cette grandeur, ici l'entropie relative des coefficients d'ondelettes, permet ainsi de déterminer une signature du signal qui dans l'exemple décrit ici est une mesure de la différence entre les distributions d'énergie de deux signaux (le signal f et le signal de référence).
L'entropie désigne de manière générale une quantité représentative du « désordre ». En l'espèce, cette entropie permet de quantifier un nombre d'information de sources (phénomènes) différentes.
Dans l'exemple décrit ici, l'entropie relative calculée ici selon la formule ci-dessus permet d'obtenir des mesures comprise entre 0 et 1, ce qui est plus aisément comparable que les mesures réalisées directement entre le signal étudié et la référence.
En reprenant l'exemple décrit ci-dessus pour un SOFC qui se dégrade (figure 3a), on constate sur la figure 3b que l'entropie relative du signal de tension augmente dans le temps avec la dégradation.
Ensuite, le circuit de traitement 30 du système 100 permet une localisation S5 des défauts dans l'ensemble ENS. Au cours de cette localisation S5, la signature du signal est analysée de manière à permettre la localisation d'un défaut dans ledit ensemble ENS.
Plus particulièrement, lors de cette étape, on détermine des seuils de discrimination à partir desquels un défaut peut être considéré comme présent.
Dans l'exemple décrit ici, les seuils de discrimination sont obtenus par :
- une estimation du bruit + la connaissance des intervalles de fréquences, et/ou
- un retour d'expérience sur la base de plusieurs échantillons représentatifs
Si les valeurs d'entropie ER ne sont pas assez discriminatives pour différencier les situations normales des situations anormales, il faut retourner à l'étape de sélection S3 et refaire la sélection des détails significatifs en reprenant un critère de sélection moins sélectif.
Quand un défaut du module PAC s'est produit, la distribution d'énergie du signal f demeure plus désordonnée que celle avec un défaut du système périphérique PER. C'est cette différence qui nous permet de distinguer ces deux genres de défaut. En fait, la distribution d'énergie d'un signal f caractérise la forme de spectre de fréquence du signal.
C'est cette analyse, dite par seuillage discriminatif, qui est réalisée pour déterminer cette localisation du défaut dans l'ensemble.
Le document WO 2010/149935 ne propose que l'utilisation d'une transformation par paquets d'ondelettes, ce qui permet d'exploiter le contenu fréquentiel du signal plus profondément que la transformation discrète en ondelettes, sans pour autant permettre une localisation.
De façon contraire, dans la présente invention, c'est la transformation discrète en ondelettes qui est utilisée et qui permet répartir le contenu fréquentiel d'un signal pour des bandes de fréquence de largeur différente. L'analyse d'une grandeur telle que l'entropie pour les sous-signaux pertinents permet de réaliser la localisation des défauts en étudiant la répartition du contenu fréquentiel pour des bandes de fréquence de largeur différente
Dans la suite de cette description, différents exemples d'applications sont exposés en références aux figures correspondantes.
Exemple 1 :
Dans cet exemple, un ensemble composé de six piles à combustible à oxyde solide ou cellules (notées cl à c6) est étudié en condition nominale selon quatre répétitions (comme illustré en figure lb).
Ces tests en condition nominale sont nommés respectivement C0-1, CO-2, C0-3 et CO-4.
Ensuite, seize conditions d'opérations « déviantes » ont été étudiées ; ces tests en condition déviantes sont nommés respectivement de Cl à Cl 6. Parmi ces seize opérations déviantes, C4 et C12 sont considérés en tant que « conditions de fonctionnement anormales à détecter » (utilisation de gaz est à niveau élevé et courant faible).
À chaque condition, les signaux de tension des piles cl à c6 ont été étudiés conformément au processus décrit ci-dessus.
Les PECO de chaque signal de ces piles cl à c6 sont calculés et présentés dans la figure 5.
On peut constater sur cette figure 5 que les distributions de valeur des PECO pour les signaux de chaque pile cl à c6 aux conditions d'opération anormales (C4 et C12) sont différentes de celles aux autres conditions : les pourcentages d'énergie présents sur les détails (détail Dl, détail D2, détail D3, détail D4 et détail D5) ne sont pas dans l'ordre décroissant.
L'entropie relative ER des PECO pour chaque signal étudié a ensuite été calculé en utilisant le signal de référence C0-1, ces calculs sont représentés en figure 6.
Comme illustré sur cette figure 6, pour chaque pile, les entropies ER pour les conditions C4 et C12 présentent un pic par rapport aux autres entropies calculées.
Ces calculs mettent en évidence que l'entropie relative ER permet de distinguer les conditions d'opération anormales (C4 et C12) de celles tolérantes/normales.
Exemple 2 :
Dans cet exemple, l'essai s'est déroulé sur le même module pile à combustible que celui de l'exemple 1 ci-dessus. Par contre, dans cet exemple, la cellule c3 au milieu du module est gravement dégradée.
La figure 7 qui représente l'entropie relative de chaque pile à la condition C0-3 montre que la pile c3 s'est fortement dégradée : l'entropie relative de cette pile c3 est beaucoup plus grande que celle des autres piles.
En comparant la figure 7 à la figure 8, on observe que cette valeur (supérieure à 0,7) est aussi plus grande que les valeurs de l'entropie relative quand les piles cl et c3 (avant la dégradation) fonctionnent à des conditions anormales C4 et C12 (respectivement inférieure à 0,5 et supérieure à 0,15).
En conséquence, il est possible ici de définir un seuil, noté ici Seuil 1, pour la valeur 0,5 afin de différentier le défaut du système PER de celui dans la pile PAC.
En plus, un autre seuil, noté ici Seuil 2, peut également se mettre à la valeur 0,15 en vue de distinguer le mode d'opération avec un défaut de celui sans défaut.
La figure 8 donne les valeurs de l'entropie relative ER de la pile c3 dégradée (à partir de la condition C6) et de la pile cl en bonne santé aux conditions de fonctionnement différentes.
Avant la dégradation de cette pile c3, les valeurs d'entropie de ces signaux de tension aux C0-1 et C10 sont quasiment nulles.
De façon contraire, après la dégradation de cette pile c3, la valeur de l'entropie relative ER à chaque condition de fonctionnement est supérieure à 0.5, c'est-à-dire, au dessus du seuil de différentiation (Seuil 1) entre des défauts du système de celui de la pile.
Pour la pile cl en bonne santé, quand elle fonctionne aux conditions anormales C4 et C12, la valeur d'ER de son signal de tension se trouve donc entre les deux seuils Seuil 1 et Seuil 2, en indiquant l'occurrence de défaut du système.
Ainsi, les différents exemples décrits ici permettent d'apprécier l'exploitation qui peut être réalisée d'une grandeur telle que l'entropie pour déterminer la localisation précise des défauts dans un ensemble électrochimique ; de préférence, cette localisation utilise une discrimination par seuillage.
Il devra être observé que cette description détaillée porte sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu'en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l'objet de l'invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d'ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de localisation d'un défaut dans un ensemble (ENS) comprenant un dispositif électrochimique (PAC) et un système périphérique (PER) dudit dispositif électrochimique (PAC), ledit procédé mis en œuvre par des moyens informatiques comportant :
a) une étape de décomposition (SI) consistant à appliquer une transformée en ondelettes (Ψ) sur un signal électrique (f) mesuré sur le dispositif électrochimique pour décomposer ledit signal (f) en une pluralité de sous-signaux représentés chacun par des coefficients d'ondelettes Cj{k) , chaque sous-signal correspondant à un niveau de résolution j dudit signal,
b) une étape de quantification (S2) consistant à estimer la distribution de l'énergie (Ej) de chaque sous-signal à partir des coefficients d'ondelettes Cj{k) pour quantifier le niveau d'information contenue dans chaque sous-signal,
c) une étape de sélection (S3) consistant à sélectionner selon une analyse statistique les sous-signaux ayant des coefficients d'ondelettes Cj{k) contenant un niveau d'information satisfaisant un critère de sélection déterminé,
c) une étape de détermination (S4) consistant à calculer au moins une grandeur (ER) pour des sous-signaux sélectionnés contenant un niveau d'information significative prédéterminé pour déterminer une signature du signal, et
d) une étape de localisation (S5) consistant à analyser la signature du signal pour localiser un défaut dans ledit ensemble (ENS),
procédé dans lequel la distribution de l'énergie (Ej) de chaque sous-signal est estimée, lors de l'étape de quantification (S2), en calculant la somme des valeurs absolues au carré des coefficients d'ondelettes Cj{k) de chaque sous-signal selon la formule suivante :
Figure imgf000025_0001
2. Procédé de localisation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la grandeur (ER) calculée lors de l'étape de détermination (S4) est une entropie relative (ER).
3. Procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape de détermination (S4), la grandeur (ER) est calculée pour la distribution de l'énergie des sous-signaux sélectionnés.
4. Procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape de détermination (S4), la grandeur (ER) calculée est une entropie relative (ER) pour la distribution de l'énergie des sous-signaux sélectionnés, cette dite entropie relative (ER) se calculant selon la formule suivante :
Figure imgf000026_0001
où pk est un pourcentage d'énergie des coefficients d'onde lettes (ck) égal à :
Figure imgf000026_0002
et q est un vecteur des pourcentages d'énergie d'un signal de référence.
5. Procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, lors de l'étape de détermination (S4), la grandeur (ES, ER) est calculée pour les coefficients d'ondelettes Cj {k) de chaque sous-signal sélectionné.
6. Procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le critère de sélection est statique ou dynamique.
7. Procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape de localisation (S5), l'analyse de la signature du signal consiste en une discrimination par seuillage au cours de laquelle les variations de la signature du signal sont comparées avec un seuil de discrimination prédéterminé (Seuil 1, Seuil2).
8. Procédé de localisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lorsque la comparaison réalisée lors l'étape de localisation (S5) n'a pas permis de détecter un défaut, il comprend la réitération de l'étape de sélection (S3) en modifiant le critère de sélection déterminé.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la signature correspond à une estimation de la différence entre la distribution de l'énergie (Ej) du signal mesuré et celle d'un signal de référence prédéterminé correspondant à un état de fonctionnement nominal de l'ensemble de l'ensemble électrochimique (ENS).
10. Programme d'ordinateur (PG) comportant des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 lorsque ledit programme d'ordinateur (PG) est exécuté par un ordinateur.
11. Support d'enregistrement (CI) lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur (PG) comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
12. Système informatique de localisation (100) de défaut dans un ensemble (ENS) comprenant un dispositif électrochimique (PAC) et un système périphérique (PER) dudit dispositif électrochimique (PAC), ledit système (100) comportant:
- un module d'acquisition (10) configuré pour acquérir une mesure d'un signal (f) sur le dispositif électrochimique (PAC),
- un calculateur informatique (20) configuré pour : • appliquer une transformée en ondelettes (Ψ) sur ledit signal (f) pour décomposer ledit signal (f) en une pluralité de sous-signaux représentés chacun par des coefficients d'ondelettes c■ (k) , chaque sous-signal correspondant à un niveau de résolution j dudit signal, estimer la distribution de l'énergie (Ej) de chaque sous-signal à partir des coefficients d'ondelettes Cj {k) pour quantifier le niveau d'information contenue dans chaque sous-signal, ladite distribution étant estimée en calculant la somme des valeurs absolues au carré des coefficients d'ondelettes c ( ) de chaque sous-signal selon la
Figure imgf000028_0001
• sélectionner selon une analyse statistique les sous-signaux ayant des coefficients d'ondelettes c -(&) contenant un niveau d'information satisfaisant un critère de sélection déterminé, et
• calculer au moins une grandeur (ER) pour des sous-signaux sélectionnés pour déterminer une signature du signal, les sous- signaux sélectionnés étant les sous-signaux contenant un niveau d'information significative prédéterminé, et
un circuit de traitement (30) configuré pour analyser la signature du signal afin de permettre la localisation d'un défaut dans ledit ensemble (ENS).
13. Système (100) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens informatiques configurés pour la mise en œuvre des étapes du procédé de localisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 9.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105355945A (zh) * 2015-11-18 2016-02-24 沈阳化工大学 基于小波变换的微生物燃料电池故障诊断方法
CN105389475A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 中国石油大学(华东) 一种基于小波包分解的电厂设备故障检测方法
CN107525671A (zh) * 2017-07-28 2017-12-29 中国科学院电工研究所 一种风电传动链复合故障特征分离与辨识方法
CN110873832A (zh) * 2019-11-17 2020-03-10 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种基于小波能量熵的配电网选线方法及系统
CN111397896A (zh) * 2020-03-08 2020-07-10 华中科技大学 一种旋转机械故障诊断方法、系统及存储介质
CN111426955A (zh) * 2020-04-23 2020-07-17 华南理工大学 一种锂离子电池故障诊断方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010149935A1 (fr) * 2009-06-25 2010-12-29 Electricite De France Détection de défaut dans un dispositif électrochimique

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010149935A1 (fr) * 2009-06-25 2010-12-29 Electricite De France Détection de défaut dans un dispositif électrochimique

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHITRADEEP SEN ET AL: "Design of a Novel Wavelet Based Transient Detection Unit for In-Vehicle Fault Determination and Hybrid Energy Storage Utilization", IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, IEEE, USA, vol. 3, no. 1, 1 March 2012 (2012-03-01), pages 422 - 433, XP011422558, ISSN: 1949-3053, DOI: 10.1109/TSG.2011.2160296 *
FENGLAI PEI ET AL: "A Study on PEMFC Faults Diagnosis Based on Wavelet Analysis", APPLIED MECHANICS AND MATERIALS, TRANS TECH PUBL, CH, vol. 217-219, 1 January 2012 (2012-01-01), pages 770 - 775, XP009172780, ISSN: 1660-9336, DOI: 10.4028/WWW.SCIENTIFIC.NET/AMM.217-219.770 *
NADIA YOUSFI STEINER ET AL: "Non intrusive diagnosis of polymer electrolyte fuel cells by wavelet packet transform", INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., BARKING, GB, vol. 36, no. 1, 11 October 2010 (2010-10-11), pages 740 - 746, XP028131002, ISSN: 0360-3199, [retrieved on 20101019], DOI: 10.1016/J.IJHYDENE.2010.10.033 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105355945A (zh) * 2015-11-18 2016-02-24 沈阳化工大学 基于小波变换的微生物燃料电池故障诊断方法
CN105389475A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 中国石油大学(华东) 一种基于小波包分解的电厂设备故障检测方法
CN107525671A (zh) * 2017-07-28 2017-12-29 中国科学院电工研究所 一种风电传动链复合故障特征分离与辨识方法
CN107525671B (zh) * 2017-07-28 2020-12-18 中国科学院电工研究所 一种风电机组传动链复合故障特征分离与辨识方法
CN110873832A (zh) * 2019-11-17 2020-03-10 云南电网有限责任公司临沧供电局 一种基于小波能量熵的配电网选线方法及系统
CN111397896A (zh) * 2020-03-08 2020-07-10 华中科技大学 一种旋转机械故障诊断方法、系统及存储介质
CN111426955A (zh) * 2020-04-23 2020-07-17 华南理工大学 一种锂离子电池故障诊断方法
CN111426955B (zh) * 2020-04-23 2021-06-08 华南理工大学 一种锂离子电池故障诊断方法

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