WO2016020102A1 - Systeme d'equilibrage de la charge de cellules d'un systeme de stockage d'energie electrique - Google Patents

Systeme d'equilibrage de la charge de cellules d'un systeme de stockage d'energie electrique Download PDF

Info

Publication number
WO2016020102A1
WO2016020102A1 PCT/EP2015/064138 EP2015064138W WO2016020102A1 WO 2016020102 A1 WO2016020102 A1 WO 2016020102A1 EP 2015064138 W EP2015064138 W EP 2015064138W WO 2016020102 A1 WO2016020102 A1 WO 2016020102A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage threshold
voltage
cell
balancing
cells
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/064138
Other languages
English (en)
Inventor
Dimitri Olszewski
Philippe Pognant-Gros
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles
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 IFP Energies Nouvelles filed Critical IFP Energies Nouvelles
Publication of WO2016020102A1 publication Critical patent/WO2016020102A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to the field of balancing the charge of electric batteries, in particular for electric or hybrid motor vehicles and also stationary applications.
  • the cells constituting the battery undergo charging and discharging cycles.
  • the dispersion of the characteristics of the various cells in particular the faradic efficiency, causes charge imbalances during the life of the battery. But the cells must remain in a well-defined operating range.
  • the balancing of the different cells constituting the battery is essential. Balancing involves transferring loads between cells so that they all have the same state of charge (SOC) and the same voltage level. Indeed, as soon as a cell goes out of its operating range, the whole battery suffers. To maintain the best performance of the battery, the balancing system must intervene at each cell. In addition, for the balancing system to be effective, it is necessary to know the state of charge of each cell.
  • SOC state of charge
  • the implementation is simple: part of the energy of the most charged cells is dissipated, for example in a resistor, which decreases the state of charge of these cells and especially the whole battery.
  • battery packs or modules mainly have passive balancing systems. These systems consist of a resistor switched by semiconductors and thus allow, on request of the Battery Management System (BMS can be translated by battery management system), to discharge the most charged cells by dissipating the energy joules effect. transited.
  • BMS Battery Management System
  • This system involves energetically upgrading the most loaded cells compared to the least loaded cells of the pack or module. This system is generally activated only during the charging phases, excluding the use of the pack or the module, so as not to penalize the energy available for the consuming application.
  • This system also has the disadvantage of heating and not being effective for very time-constrained applications. balancing and / or unbalance energy level.
  • the passive balancing systems are limited in terms of performance and their use becomes unacceptable if the application requires short balancing times and / or the packs or modules have a high energy level.
  • the invention relates to an active system for balancing the cell charge of an electrical energy storage system comprising means for controlling the charge and the discharge of the cells.
  • the control means comprise in particular an input multiplexer, means for generating a voltage threshold, a comparator and an output multiplexer.
  • the invention relates to a system for balancing the cell charge of an electrical energy storage system comprising at least one temporary storage means and means for controlling the charging and discharging of said cells, characterized in that said control means comprise an input multiplexer connected to said cells, means for generating a voltage threshold, means for comparing the output voltage of said input multiplexer with said voltage threshold generated by said means of voltage threshold generation, and an output multiplexer adapted to control the charging or discharging of at least one cell by or into said temporary storage means by means of said comparison.
  • said voltage threshold is variable.
  • said voltage threshold generation means comprise a threshold generation iteration counter, said voltage threshold being a function of said number of iterations.
  • said voltage threshold is a decreasing function of the number of iterations, said voltage threshold being between the maximum voltage and the minimum operating voltage of a cell.
  • said function is a linear function or a function constituted by a succession of segments.
  • said control means are made integrally analogically.
  • said control means comprise an amplifier of the output voltage of said input multiplexer.
  • control means comprise means for filtering the output voltage of said input multiplexer.
  • said voltage threshold generation means comprise at least one voltage divider bridge.
  • control means comprise a logic latch capable of storing several consecutive iterations.
  • said temporary storage means is an inductor.
  • the invention relates to a hybrid or electric vehicle, especially a motor vehicle, comprising at least one balancing system according to the invention.
  • the invention relates to a method for balancing the cell charge of an electrical energy storage system by means of the balancing system according to the invention. For this process, the following steps are carried out:
  • At least one cell is discharged into said inductor by means of the following steps:
  • a new voltage threshold is generated by incrementing said iteration counter and then determining said voltage threshold from said number of iterations.
  • Figure 1 illustrates a balancing system according to the invention.
  • Figure 2 illustrates a balancing system according to one embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows five voltage threshold curves as a function of the number of iterations.
  • Figures 4a and 4b show an example of an electronic architecture of an active balancing system.
  • the present invention relates to load balancing of electrical energy storage systems comprising electrochemical cells, and optionally electronic power and signal boards as well as electrotechnical and cooling management equipment, all of which are enclosed in a sealed compartment or not.
  • This type of electrical energy storage system is known as a battery pack or battery pack depending on the level of energy and / or onboard voltage.
  • a pack is usually made up of several modules. In the remainder of the description, the terms module, pack and battery are used interchangeably to designate a system for storing electrical energy.
  • the balancing system is an active balancing system, for example inductive or capacitive, in which at least one cell of the charged storage system discharges into a temporary storage means (for example, inductance or capacitance). . Then the temporary storage means (inductance) restores the stored energy by loading at least one cell of the storage system. The discharge and the load are controlled by closing switches (switches) placed between the cells of the storage system and the inductor.
  • a temporary storage means for example, inductance or capacitance
  • FIG. 4a represents a nonlimiting example of architecture of an active balancing system with shared inductance.
  • the balancing system shown relates to an electrical energy storage system comprising three cells 10 (the number of cells is illustrative). All the cells are connected to a single inductor 1 1 by means of switching circuits SW, SW up and SW down.
  • the opening and closing of the switching means SW, SW up and SW down are controlled by the multiplexer 5 which will be described in the following description.
  • FIG. 4b represents an exemplary embodiment of the switching means SW, SW up and SW down.
  • the multiplexer 5 controls the closing of the switching means relative to the cell to be discharged, the cell to be discharged discharges into the inductor 1 1.
  • the multiplexer controls the closing of all the switches relating to the cells to be loaded (it can be all the cells of the electrical energy storage system or only a part of them), then the inductance restores the energy stored in the cells to be loaded.
  • Other embodiments of the architecture can be envisaged; it can be provided as many inductances (n-1 cells) as cells, each cell being connected to an inductor, the switching means may differ ....
  • the system according to the invention can control any type of architecture , in particular the balancing system architectures described in the patent applications FR 2997577, WO 2013/035238, WO 2012/040496 and WO 2008/1 15538.
  • control means comprise at least one input multiplexer connected to the cells, means for generating a voltage threshold, means for comparing the output voltage of the input multiplexer with the voltage threshold, and a multiplexer. output capable of controlling the switches, while being connected to the drivers ("drivers" of the switches).
  • a multiplexer (abbreviation: MUX) is a circuit having N inputs, a selection input, and one or more outputs (usually one to two).
  • the multiplexer makes it possible to propagate on a single output the value of a selected input among the N inputs.
  • the circuit performing the inverse function is called demultiplexer or decoder.
  • the input multiplexer has a number of inputs equal to twice the number of cells in the electrical energy storage system plus one. Each input is connected directly to a terminal of a cell of the electrical energy storage system, so that the voltage of each cell is at the input of one or more multiplexers.
  • the multiplexer comprises one or more outputs delivering an image voltage of the differential voltage of the selected cell.
  • the means for generating a voltage threshold provide a voltage.
  • the voltage threshold generating means may comprise an iteration counter which determines the number of discharge iterations performed. During an iteration, the voltage of all the cells of the electrical energy storage system are compared with the voltage threshold. At the next iteration, the voltage threshold is changed and the voltage of all the cells is again compared with the new threshold.
  • the generated voltage threshold is variable, that is to say not constant in time: at each iteration, the generated voltage threshold varies.
  • the voltage threshold generated is a decreasing function of the number of iterations and is between the minimum and maximum operating voltages of the cells. Thus, the voltage threshold is decremented at each iteration.
  • the voltage threshold generation means can be realized by means of a voltage divider bridge.
  • the voltage threshold is constant and can be defined as the average value of the voltage of the electrical energy storage system.
  • FIG. 3 represents five nonlimiting examples of curves ST1, ST2, ST3, ST4, ST5 of voltage threshold T in Volt as a function of the number of iterations Ni.
  • the number of iterations Ni is between 1 and 16, corresponding to the number of cells for this example. All curves are decreasing from the maximum operating voltage of a cell (here 3.60 V) to the minimum operating voltage of a cell (here 2.80 V).
  • the curve ST1 is a linear curve
  • the curves ST2 to ST5 are piecewise continuous linear curves, that is to say that the curves are constituted by line segments with different direction coefficients.
  • Curves ST2 to ST5 are formed by three straight line segments and are symmetrical, with the leading coefficients of the line segments being larger at the beginning and at the end.
  • the central line segment coefficients are: 53mV for ST1, 25mV for ST2, 20mV for ST3, 16mV for ST4 and 14mV for ST5.
  • the voltage threshold will be successively 3.60 V, 3.50 V, 3.40 V, 3.30 V, 3.28 V, 3.26 V, 3.24 V, 3 , 22 V, 3.20 V, 3.18 V, 3.15 V, 3.13 V, 3.10 V, 3.00 V, 2.90 V and 2.80 V.
  • the comparison means compares the output voltage of the input multiplexer (corresponding to the voltage of the selected cell) with the generated voltage threshold and outputs a binary signal according to the comparison: if the output voltage of the multiplexer is greater than the voltage threshold, then the comparison means generate a positive signal, otherwise the comparison means generate a zero signal. By therefore, if the signal is positive, the cell selected by the input multiplexer can be discharged, and if the signal is zero, the cell selected by the multiplexer should not be discharged.
  • the output multiplexer is a demultiplexer which has a voltage input from the voltage comparison means and has a number of outputs equal to the number of cells of the electrical energy storage system.
  • the input signal of the output multiplexer is an indication of the cell to be discharged.
  • the output signals are control signals of the switches of the active balancing system (see, for example, FIGS. 4a and 4b), in order first to discharge the cell to be discharged in the inductance and secondly to charge. at least one cell from the inductor.
  • the output multiplexer controls the closing of the switches relative to the selected cell in order to discharge the cell into the inductor.
  • the invention proposes as such an optimization of the number of components and a better robustness of the function.
  • Figure 1 illustrates a diagram of the balancing system according to the invention.
  • N cells (not shown) in series are connected to the input multiplexer 1 which has N + 1 inputs, to provide the differential voltages of the cells (Vc1, ..., VcN).
  • the mass M of the first cell is also connected to the input multiplexer 1.
  • the output of the input multiplexer 1 is the image of an input differential voltage, i.e., the image of the voltage of the cell selected by the input multiplexer.
  • the balancing system comprises amplification and filtering means 2 capable of amplifying and filtering the output voltage of the multiplexer 1.
  • the amplification means 2 make it possible to obtain the differential voltage of the cell selected by the multiplexer 1.
  • the voltage threshold generation means 3 provide a voltage threshold to the comparator 4.
  • the voltage threshold can be generated by means of the curves shown in FIG. 3.
  • the comparator 4 compares the output voltage of the multiplexer 1 with the voltage threshold. generated. If the output voltage of the multiplexer 1 is greater than the voltage threshold, then the comparator 4 delivers a positive signal, in the opposite case the comparator 4 delivers a null signal.
  • the output multiplexer 5 has an input connected to the output of the comparator 4 and has N outputs corresponding to the N cells of the energy storage system.
  • the output signal of the comparator 4 is used by the output multiplexer 5 for the control of the discharge: if the signal of the comparator 4 is positive, the cell selected by the multiplexer 1, and whose voltage has been compared with the threshold of voltage, can be discharged, otherwise the cell is not discharged.
  • the output multiplexer 5 outputs a control voltage Cc1, ..., CcN which controls the switches relating to the selected cell; the cell to be discharged then discharges into the inductor.
  • the voltage threshold generated is variable.
  • the voltage threshold generation means modify the voltage threshold at each iteration loop, once the voltages of all the cells have been compared with the voltage threshold or once that the voltage of a cell is greater than the voltage threshold.
  • an order of unloading the cells of the most loaded cell to the least loaded cell can be provided.
  • FIG 2 schematically illustrates an embodiment of the balancing system according to the invention. Elements similar to those of Figure 1 will not be described in more detail.
  • the balancing system is adapted to an electrical energy storage system comprising N cells (not shown).
  • the input multiplexer 1 is connected to the N cells of the electrical energy storage system.
  • the output of the multiplexer 1 is filtered and amplified by the amplification and filtering means 2.
  • the amplification and filtering means 2 comprise resistors and capacitors for filtering and an amplifier.
  • the voltage threshold generation means 3 provide a voltage threshold to the comparator 4.
  • the voltage threshold generation means 3 are preceded by an iteration counter 6 which determines the number of iterations that have been performed.
  • the voltage threshold can be generated as shown in FIG. 3. For example, if it is the third iteration, and based on curve ST3 of FIG. 3, the voltage threshold generated is 3 , 40 V and at the fourth iteration (when all comparisons have occurred with the previous threshold) the voltage threshold generated is 3.30 V.
  • the comparator 4 compares the amplified and filtered output voltage of the multiplexer 1 with the voltage threshold generated. If the output voltage of multiplexer 1 is greater than the threshold of voltage, then the comparator 4 delivers a positive signal, otherwise the comparator
  • the balancing system comprises a logic latch 8 able to memorize a cell discharge control.
  • the logic latch stores the output signal of the comparator for several consecutive discharges.
  • This logic flip-flop 8 makes it possible to carry out several consecutive discharges of the cell without making measurements at each discharge.
  • the balancing system comprises a cell counter 7 connected to the selection inputs of the multiplexers 1 and 5 and to the iteration counter 6 in order to synchronize and clock the multiplexers together and with the iteration counter notably to synchronize the selection of the cells by the multiplexers 1 and 5.
  • the balancing system further comprises a logic gate 9 serving as a control loop for the current in the inductor.
  • the logic gate 9 makes it possible to check whether the current in the inductor remains in its operating range. If exceeded, the logic gate 9 can inhibit the discharge order.
  • the inductance can be a saturable inductance.
  • the current control function is optional especially when the inductance is non-saturable.
  • the information at the output of the logic gate 9 is sent to the output multiplexer 5. This signal thus corresponds to the control of the switches of the balancing architecture with a given duty cycle.
  • the output multiplexer 5 has an input connected to the output of the logic gate 9 and has N outputs corresponding to the N cells of the energy storage system.
  • the output signal of the logic gate 9 is used by the output multiplexer 5 for controlling the discharge: if the signal of the comparator 4 is positive and the control is not inhibited by the logic gate 9, the selected cell by the multiplexer 1, and whose voltage has been compared with the voltage threshold, can be discharged, otherwise the cell is not discharged.
  • the balancing system according to the invention is usable for all types of battery, but is particularly suitable for lithium-ion batteries. Indeed, a poorly controlled load for this technology can lead to the destruction of the electrical energy storage system.
  • the invention may be embedded in electric or hybrid vehicles comprising a battery, the vehicles being in particular motor vehicles, two-wheelers, airplanes, boats, gyropods, or vehicles of the hovercraft type.
  • the invention further relates to a method of balancing the cell charge of a system for storing electrical energy by means of a balancing system according to the invention. For the balancing method, it is possible to implement the following steps: a) at least one cell is discharged into the inductor by the control means by means of the following steps:
  • a first voltage threshold is generated by the voltage threshold generating means
  • said voltage of at least one cell is compared with said voltage threshold generated, this comparison is repeated during an iteration for several cells (in particular according to a predefined order until the cells are completely looped by the counter cell), if the voltage of at least one cell is greater than said threshold, then the discharge of said cell in said inductor is controlled by the output multiplexer of said control means, which controls the closing of the switches relative to the cell to unload; and
  • step ii) is repeated for a new iteration by generating a new voltage threshold by the voltage threshold generation means, the number of iterations being at most equal to the number of cells of the energy storage system, in particular incrementing the iteration counter and then determining the voltage threshold from the number of iterations; and b) charging at least one cell of the electrical energy storage system by restoring the energy of the inductance by means of the control means, which control the closing of the switches relative to the cells to be loaded.
  • the entire electrical energy storage system is charged by means of the inductor.
  • a step of receiving a balancing authorization may be implemented, in particular by the BMS (battery management system) of the battery.
  • BMS battery management system
  • the most charged cells are successively discharged and all the cells are charged, thus the equilibration is carried out.
  • the system and method according to the invention advantageously make it possible to carry out a generic elementary control function for any number of cells.
  • adaptation at lower cost and less modification is possible for different energy sizes and the voltage level of a module or a battery pack.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système actif d'équilibrage de la charge de cellules d'un système de stockage d'énergie électrique comprenant des moyens de commande de la charge et de la décharge des cellules. Les moyens de commande comportent notamment un multiplexeur d'entrée (1), des moyens de génération d'un seuil de tension (3), un comparateur (4) et un multiplexeur de sortie (5).

Description

SYSTEME D'EQUILIBRAGE DE LA CHARGE DE CELLULES D'UN SYSTEME DE
STOCKAGE D'ENERGIE ELECTRIQUE
La présente invention concerne le domaine de l'équilibrage de la charge des batteries électriques, en particulier pour véhicules automobiles électriques ou hybrides et également les applications stationnaires.
Lorsqu'une batterie est utilisée notamment dans un véhicule électrique ou hybride, les cellules constituant la batterie (ou un module de stockage de l'énergie électrique) subissent des cycles de charge et de décharge. La dispersion des caractéristiques des différentes cellules, notamment le rendement faradique, provoque au cours de la vie de la batterie des déséquilibres de charge. Or les cellules doivent rester dans une plage de fonctionnement bien définie.
Afin de maintenir la capacité de la batterie tout en prolongeant sa durée de vie et son utilisation en toute sécurité, l'équilibrage des différentes cellules constituant la batterie s'avère indispensable. L'équilibrage consiste à transférer des charges entre les cellules afin qu'elles aient toutes le même état de charge (SOC de l'anglais State of Charge) et le même niveau de tension. En effet, dès qu'une cellule sort de sa plage de fonctionnement, c'est toute la batterie qui en pâtit. Pour maintenir les meilleures performances de la batterie, le système d'équilibrage doit intervenir au niveau de chaque cellule. De plus pour que le système d'équilibrage soit efficace, il faut connaître l'état de charge de chaque cellule.
Dans la littérature, plusieurs solutions sont proposées pour assurer l'équilibrage des cellules d'une batterie. Ces solutions peuvent être classées en deux familles : dissipatives et non dissipatives.
Dans le cas de la première famille, la mise en œuvre est simple : une partie de l'énergie des cellules les plus chargées est dissipée, par exemple dans une résistance, ce qui diminue l'état de charge de ces cellules et à fortiori de l'ensemble de la batterie. Aujourd'hui, les packs ou modules de batteries disposent majoritairement de systèmes d'équilibrage passif. Ces systèmes sont constitués d'une résistance commutée par des semiconducteurs et permettent ainsi, sur demande du Battery Management System (BMS pouvant être traduit par système de gestion de batterie), de décharger les cellules les plus chargées en dissipant par effet joules l'énergie transitée. Ce système implique de mettre à niveau énergétiquement les cellules les plus chargées par rapport aux cellules les moins chargées du pack ou module. Ce système est généralement activé uniquement pendant les phases de charge, hors utilisation du pack ou du module, afin de ne pas pénaliser l'énergie disponible pour l'application consommatrice. Ce système présente également l'inconvénient de chauffer et de ne pas être efficace pour des applications très contraintes en temps d'équilibrage et/ou en niveau d'énergie de déséquilibre. De plus, les systèmes d'équilibrage passifs sont limités en terme de performance et leur utilisation devient rédhibitoire dès lors que l'application nécessite des temps d'équilibrage courts et/ou que les packs ou les modules ont un niveau d'énergie élevé.
Afin de s'affranchir de ces contraintes et par opposition aux systèmes passifs, des systèmes dits actifs ou non dissipatifs sont utilisés. Ceux-ci présentent l'avantage de ne pas évacuer par effet joules l'énergie du déséquilibre mais de la stocker, puis de la restituer dans le pack ou le module. Dans la famille des systèmes actifs, on distingue également deux catégories de stockage de l'énergie, les systèmes dits capacitifs et inductifs. Par exemple, les demandes de brevet FR 2997577, WO 2013/035238, WO 2012/040496 et WO 2008/1 15538 décrivent des systèmes d'équilibrage inductif mutualisé.
Toutefois, ces documents ne décrivent pas les moyens de pilotage des commutateurs permettant la décharge et la charge des cellules. Ces moyens de pilotage doivent notamment être simples et robustes.
Pour pallier à ces inconvénients, l'invention concerne un système actif d'équilibrage de la charge de cellules d'un système de stockage d'énergie électrique comprenant des moyens de commande de la charge et de la décharge des cellules. Afin d'assurer un pilotage simple et robuste de l'équilibrage, les moyens de commande comportent notamment un multiplexeur d'entrée, des moyens de génération d'un seuil de tension, un comparateur et un multiplexeur de sortie.
Le système selon l'invention
L'invention concerne un système d'équilibrage de la charge de cellules d'un système de stockage d'énergie électrique comprenant au moins un moyen de stockage temporaire et des moyens de commande de la charge et de la décharge desdites cellules, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent un multiplexeur d'entrée connecté auxdites cellules, des moyens de génération d'un seuil de tension, des moyens de comparaison de la tension de sortie dudit multiplexeur d'entrée avec ledit seuil de tension généré par lesdits moyens de génération de seuil de tension, et un multiplexeur de sortie apte à commander la charge ou la décharge d'au moins une cellule par ou dans ledit moyen de stockage temporaire au moyen de ladite comparaison.
Selon l'invention, ledit seuil de tension est variable.
Avantageusement, lesdits moyens de génération de seuil de tension comportent un compteur d'itérations de génération de seuil, ledit seuil de tension étant fonction dudit nombre d'itérations. Selon un aspect de l'invention, ledit seuil de tension est une fonction décroissante du nombre d'itérations, ledit seuil de tension étant compris entre la tension maximale et la tension minimale de fonctionnement d'une cellule. Selon une caractéristique de l'invention, ladite fonction est une fonction linéaire ou une fonction constituée par une succession de segments.
Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de commande sont réalisés intégralement analogiquement.
De préférence, lesdits moyens de commande comprennent un amplificateur de la tension de sortie dudit multiplexeur d'entrée.
De manière avantageuse, lesdits moyens de commande comprennent des moyens de filtrage de la tension de sortie dudit multiplexeur d'entrée.
Selon une variante de réalisation, lesdits moyens de génération de seuil de tension comprennent au moins un pont diviseur de tension.
Avantageusement, lesdits moyens de commande comprennent une bascule logique apte à mémoriser plusieurs itérations consécutives.
Préférentiellement, ledit moyen de stockage temporaire est une inductance.
En outre, l'invention concerne un véhicule hybride ou électrique, notamment véhicule automobile, comprenant au moins un système d'équilibrage selon l'invention.
De plus, l'invention concerne un procédé d'équilibrage de la charge de cellules d'un système de stockage d'énergie électrique au moyen du système d'équilibrage selon l'invention. Pour ce procédé, on réalise les étapes suivantes :
a) on décharge au moins une cellule dans ledit moyen de stockage temporaire par lesdits moyens de commande ; et
b) on charge au moins une cellule dudit système de stockage d'énergie électrique par ledit moyen de stockage temporaire au moyen desdits moyens de commande.
Selon un aspect de l'invention, on décharge au moins une cellule dans ladite inductance au moyen des étapes suivantes :
i) on génère un premier seuil de tension par lesdits moyens de génération de seuil de tension ;
ii) on compare ladite tension d'au moins une cellule audit seuil de tension, si la tension d'au moins une cellule est supérieure audit seuil, alors on commande la décharge de ladite cellule dans ledit moyen de stockage temporaire par lesdits moyens de commande ; et iii) on réitère l'étape ii) en générant un nouveau seuil de tension par lesdits moyens de génération de seuil de tension, le nombre d'itération étant au maximum égal au nombre de cellules dudit système de stockage d'énergie. Avantageusement, on génère un nouveau seuil de tension en incrémentant ledit compteur d'itérations, puis en déterminant ledit seuil de tension à partir dudit nombre d'itérations.
Présentation succincte des figures
D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.
La figure 1 illustre un système d'équilibrage selon l'invention.
La figure 2 illustre un système d'équilibrage selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente cinq courbes de seuil de tension en fonction du nombre d'itérations.
Les figures 4a et 4b représentent un exemple d'architecture électronique d'un système d'équilibrage actif.
Description détaillée de l'invention
La présente invention concerne l'équilibrage de la charge de systèmes de stockage d'énergie électrique comprenant des cellules électrochimiques, et optionnellement des cartes électroniques de puissance et de signal ainsi que des équipements électrotechniques et de gestion du refroidissement, le tout étant enfermé dans un compartiment étanche ou non. Ce type de système de stockage d'énergie électrique est connu sous le nom de pack batteries ou module batteries suivant le niveau d'énergie et/ou de tension embarquées. Un pack est généralement constitué de plusieurs modules. Dans la suite de la description, les termes module, pack et batterie sont utilisés indifféremment pour désigner un système de stockage d'énergie électrique.
Le système d'équilibrage selon l'invention est un système d'équilibrage actif, par exemple inductif ou capacitif, dans lequel au moins une cellule du système de stockage chargée se décharge dans un moyen de stockage temporaire (par exemple, inductance ou capacité). Ensuite le moyen de stockage temporaire (inductance) restitue l'énergie stockée en chargeant au moins une cellule du système de stockage. La décharge et la charge sont contrôlées par la fermeture de commutateurs (interrupteurs) placés entre les cellules du système de stockage et l'inductance. Dans la suite de la description et sur les figures, seule la variante de réalisation avec l'inductance est détaillée, mais tout autre moyen de stockage temporaire, telle qu'une capacité peut être utilisé.
La figure 4a représente un exemple non limitatif d'architecture d'un système d'équilibrage actif à inductance mutualisé. Le système d'équilibrage représenté concerne un système de stockage de l'énergie électrique comprenant trois cellules 10 (le nombre de cellules est illustratif). Toutes les cellules sont reliées à une inductance unique 1 1 au moyen de circuits de commutation SW, SW up et SW down. L'ouverture et la fermeture des moyens de commutation SW, SW up et SW down sont contrôlés par le multiplexeur 5 qui sera décrit dans la suite de la description. La figure 4b représente un exemple de réalisation des moyens de commutation SW, SW up et SW down. Lors de l'équilibrage de la charge des cellules, le multiplexeur 5 commande la fermeture des moyens de commutation relatifs à la cellule à décharger, la cellule à décharger se décharge dans l'inductance 1 1 . Puis, le multiplexeur commande la fermeture de tous les commutateurs relatifs aux cellules à charger (il peut s'agir de toutes les cellules du système de stockage d'énergie électrique ou seulement d'une partie d'entre elles), puis l'inductance restitue l'énergie stockée dans les cellules à charger. D'autres modes de réalisation de l'architecture peuvent être envisagés ; il peut être prévu autant d'inductances (n-1 cellules) que de cellules, chaque cellule étant reliée à une inductance, les moyens de commutation peuvent différer.... Le système selon l'invention permet de commander tout type d'architecture, notamment les architectures de système d'équilibrage décrits dans les demandes de brevet FR 2997577, WO 2013/035238, WO 2012/040496 et WO 2008/1 15538.
Selon l'invention, le contrôle de la charge et de la décharge (au moyen des commutateurs) est réalisé par des moyens de commande. Les moyens de commande comprennent au moins un multiplexeur d'entrée connecté aux cellules, des moyens de génération d'un seuil de tension, des moyens de comparaison de la tension de sortie du multiplexeur d'entrée avec le seuil de tension, et un multiplexeur de sortie apte à commander les commutateurs, en étant connecté aux pilotes (« drivers » des commutateurs).
Un multiplexeur (abréviation: MUX) est un circuit possédant N entrées, une entrée de sélection, et une ou plusieurs sorties (généralement une à deux). Le multiplexeur permet de propager sur une seule sortie la valeur d'une entrée sélectionnée parmi les N entrées. Au moyen d'un multiplexeur, il est possible de transmettre aussi bien les signaux numériques que les signaux analogiques. Le circuit accomplissant la fonction inverse est appelé démultiplexeur ou encore décodeur.
Le multiplexeur d'entrée possède un nombre d'entrées égal au double du nombre de cellules du système de stockage d'énergie électrique plus un. Chaque entrée est reliée directement à une borne d'une cellule du système de stockage d'énergie électrique, afin que la tension de chaque cellule soit en entrée d'un ou plusieurs multiplexeurs. Le multiplexeur comporte une ou plusieurs sorties délivrant une tension image de la tension différentielle de la cellule sélectionnée.
Les moyens de génération d'un seuil de tension fournissent une tension. Les moyens de génération de seuil de tension peuvent comprendre un compteur d'itérations qui détermine le nombre d'itérations de décharge réalisées. Pendant une itération, la tension de toutes les cellules du système de stockage d'énergie électrique sont comparées avec le seuil de tension. A l'itération suivante, on modifie le seuil de tension et la tension de toutes les cellules sont à nouveau comparées avec le nouveau seuil. Avantageusement, le seuil de tension généré est variable, c'est-à-dire non constant dans le temps : à chaque itération, le seuil de tension généré varie. De préférence, le seuil de tension généré est une fonction décroissante du nombre d'itérations et est compris entre les tensions minimale et maximale de fonctionnement des cellules. Ainsi, le seuil de tension est décrémenté à chaque itération. Cette solution présente l'avantage d'écrêter les cellules hautes en privilégiant leur décharge par le système d'équilibrage. Les moyens de génération de seuil de tension peuvent être réalisés au moyen d'un pont diviseur de tension. Alternativement le seuil de tension est constant et peut être défini comme la valeur moyenne de la tension du système de stockage d'énergie électrique.
La figure 3 représente cinq exemples non limitatifs de courbes ST1 , ST2, ST3, ST4, ST5 de seuil de tension T en Volt en fonction du nombre d'itérations Ni. Le nombre d'itérations Ni est compris entre 1 et 16, correspondant au nombre de cellules pour cet exemple. Toutes les courbes sont décroissantes depuis la tension maximale de fonctionnement d'une cellule (ici 3,60 V) jusqu'à la tension minimale de fonctionnement d'une cellule (ici 2,80 V). La courbe ST1 est une courbe linéaire, alors que les courbes ST2 à ST5 sont des courbes linéaires continues par morceaux, c'est-à-dire que les courbes sont constituées par des segments de droite avec des coefficients directeurs différents. Les courbes ST2 à ST5 sont formées par trois segments de droite et sont symétriques, les coefficients directeurs des segments de droite étant plus importants au début et à la fin. Les coefficients directeurs des segments de droite centraux sont les suivants : 53mV pour ST1 , 25m V pour ST2, 20 mV pour ST3, 16 mV pour ST4 et 14 mV pour ST5. Par exemple pour la courbe ST3, le seuil de tension sera successivement de 3,60 V, 3,50 V, 3,40 V, 3,30 V, 3,28 V, 3,26 V, 3,24 V, 3,22 V, 3,20V, 3,18 V, 3,15 V, 3,13 V, 3,10 V, 3,00 V, 2,90 V et 2,80 V.
Les moyens de comparaison comparent la tension de sortie du multiplexeur d'entrée (correspondant à la tension de la cellule sélectionnée) au seuil de tension généré et fournissent en sortie un signal binaire en fonction de la comparaison : si la tension de sortie du multiplexeur est supérieure au seuil de tension, alors les moyens de comparaison génèrent un signal positif, sinon les moyens de comparaison génèrent un signal nul. Par conséquent, si le signal est positif, la cellule sélectionnée par le multiplexeur d'entrée peut être déchargée, et si le signal est nul, la cellule sélectionnée par le multiplexeur ne doit pas être déchargée.
Le multiplexeur de sortie est un démultiplexeur qui a en entrée une tension issue des moyens de comparaison des tensions et qui possède un nombre de sorties égal au nombre de cellules du système de stockage d'énergie électrique. Le signal d'entrée du multiplexeur de sortie est une indication de la cellule à décharger. Les signaux de sortie sont des signaux de commande des commutateurs du système d'équilibrage actif (cf. par exemple figures 4a et 4b), afin dans un premier temps de décharger dans l'inductance la cellule à décharger et dans un deuxième temps de charger au moins une cellule à partir de l'inductance. Ainsi, si le signal en sortie du comparateur est un signal positif, alors le multiplexeur de sortie commande la fermeture des commutateurs relatifs à la cellule sélectionnée afin de décharger la cellule dans l'inductance.
Selon une variante de réalisation de l'invention, il est possible de réaliser l'intégralité de la logique de commande en analogique (sans cœur numérique tel qu'un microcontrôleur), notamment pour un système de stockage d'énergie électrique avec peu de cellules et/ou pour le cas où l'architecture d'équilibrage nécessite peu de calculs et/ou de fonctions complexes. L'invention propose à ce titre une optimisation du nombre de composants ainsi qu'une meilleure robustesse de la fonction.
La figure 1 illustre un schéma du système d'équilibrage selon l'invention. N cellules (non représentées) en série sont connectées au multiplexeur d'entrée 1 qui comporte N+1 entrées, afin de fournir les tensions différentielles des cellules (Vc1 ,..., VcN). La masse M de la première cellule est également connectée au multiplexeur d'entrée 1 . La sortie du multiplexeur d'entrée 1 est l'image d'une tension différentielle d'entrée, c'est-à-dire l'image de la tension de la cellule sélectionnée par le multiplexeur d'entrée.
Tel que représenté sur la figure 1 et optionnellement, le système d'équilibrage comprend des moyens d'amplification et de filtrage 2 apte à amplifier et filtrer la tension de sortie du multiplexeur 1 . Les moyens d'amplification 2 permettent d'obtenir la tension différentielle de la cellule sélection par le multiplexeur 1 .
Les moyens de génération de seuil de tension 3 fournissent un seuil de tension au comparateur 4. Le seuil de tension peut être généré au moyen des courbes représentées sur la figure 3. Le comparateur 4 compare la tension de sortie du multiplexeur 1 au seuil de tension généré. Si la tension de sortie du multiplexeur 1 est supérieure au seuil de tension, alors le comparateur 4 délivre un signal positif, dans le cas contraire le comparateur 4 délivre un signal nul. Le multiplexeur de sortie 5 comporte une entrée connectée à la sortie du comparateur 4 et comporte N sorties, correspondant aux N cellules du système de stockage d'énergie. Le signal de sortie du comparateur 4 est utilisé par le multiplexeur de sortie 5 pour la commande de la décharge : si le signal du comparateur 4 est positif, la cellule sélectionnée par le multiplexeur 1 , et dont la tension a été comparée avec le seuil de tension, peut être déchargée, sinon la cellule n'est pas déchargée. Pour la cellule pouvant être déchargée, le multiplexeur de sortie 5 délivre une tension de commande Cc1 ,..., CcN qui contrôle les commutateurs relatifs à la cellule sélectionnée ; la cellule à décharger se décharge alors dans l'inductance.
Au moyen du multiplexeur d'entrée 1 , on réalise plusieurs itérations en sélectionnant consécutivement l'ensemble des cellules afin de les comparer consécutivement aux seuils de tensions, afin de déterminer un ordre de déchargement des cellules, notamment en déchargeant en premier lieu la cellule la plus chargée.
De préférence, le seuil de tension généré est variable. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de génération du seuil de tension modifient le seuil de tension à chaque boucle d'itération, une fois que les tensions de toutes les cellules ont été comparées avec le seuil de tension ou une fois que la tension d'une cellule est supérieure au seuil de tension. Ainsi, on peut prévoir un ordre de déchargement des cellules de la cellule la plus chargée à la cellule la moins chargée.
La figure 2 illustre schématiquement un mode de réalisation du système d'équilibrage selon l'invention. Les éléments similaires à ceux de la figure 1 ne seront pas décrits plus en détail. Selon ce mode de réalisation, le système d'équilibrage est adapté à un système de stockage d'énergie électrique comportant N cellules (non représentées).
Le multiplexeur d'entrée 1 est connectée aux N cellules du système de stockage d'énergie électrique. La sortie du multiplexeur 1 est filtrée et amplifiée par les moyens d'amplification et de filtrage 2. Tels que représentés, les moyens d'amplification et de filtrage 2 comportent des résistances et des capacités pour le filtrage et un amplificateur.
Les moyens de génération de seuil de tension 3 fournissent un seuil de tension au comparateur 4. Les moyens de génération de seuil de tension 3 sont précédés par un compteur d'itérations 6 qui détermine le nombre d'itérations qui ont été réalisées. Le seuil de tension peut être généré de la manière représentée sur la figure 3. Par exemple si on est à la troisième itération, et que l'on se base sur la courbe ST3 de la figure 3, le seuil de tension généré est de 3,40 V et à la quatrième itération (quand toutes les comparaisons ont eu lieu avec le seuil précédent) le seuil de tension généré est de 3,30 V.
Le comparateur 4 compare la tension amplifiée et filtrée de sortie du multiplexeur 1 au seuil de tension généré. Si la tension de sortie du multiplexeur 1 est supérieur au seuil de tension, alors le comparateur 4 délivre un signal positif, dans le cas contraire le comparateur
4 délivre un signal nul.
Selon le mode de réalisation de la figure 2, le système d'équilibrage comporte une bascule logique 8 apte à mémoriser une commande de décharge de cellule. La bascule logique mémorise le signal en sortie du comparateur pour plusieurs décharges consécutives. Cette bascule logique 8 permet de réaliser plusieurs décharges consécutives de la cellule sans opérer de mesure à chaque décharge.
Selon le mode de réalisation de la figure 2, le système d'équilibrage comporte un compteur de cellules 7, relié aux entrées de sélection des multiplexeurs 1 et 5 et au compteur d'itérations 6 afin de synchroniser et de cadencer les multiplexeurs entre eux et avec le compteur d'itérations notamment pour synchroniser la sélection des cellules par les multiplexeurs 1 et 5.
Selon le mode de réalisation de la figure 2, le système d'équilibrage comporte en outre une porte logique 9 servant de boucle de contrôle du courant dans l'inductance. La porte logique 9 permet de vérifier si le courant dans l'inductance reste dans sa plage de fonctionnement. En cas de dépassement, la porte logique 9 permet d'inhiber l'ordre de décharge. L'inductance peut être une inductance saturable. La fonction de contrôle du courant est optionnelle notamment lorsque l'inductance est non saturable. L'information en sortie de la porte logique 9 est envoyée vers le multiplexeur de sortie 5. Ce signal correspond ainsi à la commande des commutateurs de l'architecture d'équilibrage avec un rapport cyclique donné.
Le multiplexeur de sortie 5 comporte une entrée connectée à la sortie de la porte logique 9 et comporte N sorties, correspondant aux N cellules du système de stockage d'énergie. Le signal de sortie de la porte logique 9 est utilisé par le multiplexeur de sortie 5 pour la commande de la décharge : si le signal du comparateur 4 est positif et que le contrôle n'est pas inhibé par la porte logique 9, la cellule sélectionnée par le multiplexeur 1 , et dont la tension a été comparée avec le seuil de tension, peut être déchargée, sinon la cellule n'est pas déchargée. Pour la cellule pouvant être déchargée, le multiplexeur de sortie
5 délivre une tension de commande Cc1 ,..., CcN qui contrôle les commutateurs relatifs à la cellule sélectionnée au moyens de driver; la cellule à décharger se décharge alors dans l'inductance.
Le système d'équilibrage selon l'invention est utilisable pour tous les types de batterie, mais est particulièrement adapté aux batteries lithium-ion. En effet, une charge mal maîtrisée pour cette technologie peut conduire à la destruction du système de stockage de l'énergie électrique. L'invention peut être embarquée à bord de véhicules électriques ou hybrides comprenant une batterie, les véhicules étant notamment des véhicules automobiles, deux- roues, avions, bateaux, gyropodes, ou véhicules du type aéroglisseur. L'invention concerne en outre un procédé d'équilibrage de la charge de cellules d'un système de stockage de l'énergie électrique au moyen d'un système d'équilibrage selon l'invention. Pour le procédé d'équilibrage, on peut mettre en œuvre les étapes suivantes : a) on décharge au moins une cellule dans l'inductance par les moyens de commande au moyen des étapes suivantes :
i. on génère un premier seuil de tension par les moyens de génération de seuil de tension ;
ii. on compare ladite tension d'au moins une cellule (issue du multiplexeur d'entrée) audit seuil de tension généré, on répète cette comparaison pendant une itération pour plusieurs cellules (notamment selon un ordre prédéfini jusqu'au bouclage complet des cellules par le compteur de cellule), si la tension d'au moins une cellule est supérieure audit seuil, alors on commande la décharge de ladite cellule dans ladite inductance par le multiplexeur de sortie desdits moyens de commande, qui commandent la fermeture des commutateurs relatifs à la cellule à décharger ; et
iii. on réitère l'étape ii) pour une nouvelle itération en générant un nouveau seuil de tension par les moyens de génération de seuil de tension, le nombre d'itération étant au maximum égal au nombre de cellules du système de stockage d'énergie, notamment en incrémentant le compteur d'itérations puis en déterminant le seuil de tension à partir du nombre d'itérations ; et b) on charge au moins une cellule du système de stockage d'énergie électrique par restitution de l'énergie de l'inductance au moyen des moyens de commande, qui commandent la fermeture des commutateurs relatifs aux cellules à charger. De préférence, on charge l'ensemble du système de stockage d'énergie électrique au moyen de l'inductance.
Au préalable à l'étape a) une étape de réception d'une autorisation d'équilibrage peut être mise en œuvre, notamment par le BMS (système de gestion de batterie) de la batterie.
Grâce au procédé selon l'invention, les cellules les plus chargées sont successivement déchargées et toutes les cellules sont chargées, ainsi l'équilibrage est réalisé.
Le système et le procédé selon l'invention, permettent avantageusement de réaliser une fonction élémentaire générique de pilotage pour un nombre quelconque de cellules. Ainsi, une adaptation à moindre coût et à moindre modification est possible pour différents dimensionnements énergétiques et du niveau de tension, d'un module ou d'un pack de batterie.

Claims

Revendications
1 ) Système d'équilibrage de la charge de cellules (10) d'un système de stockage d'énergie électrique comprenant au moins un moyen de stockage temporaire (1 1 ) et des moyens de commande de la charge et de la décharge desdites cellules, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent un multiplexeur d'entrée (1 ) connecté auxdites cellules (10), des moyens de génération d'un seuil de tension (3), des moyens de comparaison (4) de la tension de sortie dudit multiplexeur d'entrée (1 ) avec ledit seuil de tension généré par lesdits moyens de génération de seuil de tension (3), et un multiplexeur de sortie (5) apte à commander la charge ou la décharge d'au moins une cellule (10) par ou dans ledit moyen de stockage temporaire (1 1 ) au moyen de ladite comparaison.
2) Système selon la revendication 1 , dans lequel ledit seuil de tension est variable.
3) Système selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de génération de seuil de tension comportent un compteur d'itérations (6) de génération de seuil, ledit seuil de tension étant fonction dudit nombre d'itérations.
4) Système selon la revendication 3, dans lequel ledit seuil de tension est une fonction décroissante du nombre d'itérations, ledit seuil de tension étant compris entre la tension maximale et la tension minimale de fonctionnement d'une cellule.
5) Système selon la revendication 4, dans lequel ladite fonction est une fonction linéaire ou une fonction constituée par une succession de segments.
6) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de commande sont réalisés intégralement analogiquement.
7) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de commande comprennent un amplificateur (2) de la tension de sortie dudit multiplexeur d'entrée (1 ).
8) Système selon la revendication 7, dans lequel lesdits moyens de commande comprennent des moyens de filtrage de la tension de sortie dudit multiplexeur d'entrée (1 ). 9) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de génération de seuil de tension (3) comprennent au moins un pont diviseur de tension.
10) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de commande comprennent une bascule logique (8) apte à mémoriser plusieurs itérations consécutives.
1 1 ) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de stockage temporaire est une inductance (1 1 ).
12) Véhicule hybride ou électrique, notamment véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système d'équilibrage selon l'une des revendications précédentes. 13) Procédé d'équilibrage de la charge de cellules d'un système de stockage d'énergie électrique au moyen du système d'équilibrage selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes :
a) on décharge au moins une cellule (10) dans ledit moyen de stockage temporaire (1 1 ) par lesdits moyens de commande ; et
b) on charge au moins une cellule (10) dudit système de stockage d'énergie électrique par ledit moyen de stockage temporaire (1 1 ) au moyen desdits moyens de commande.
14) Procédé selon la revendication 13, dans lequel on décharge au moins une cellule (10) dans ladite inductance (1 1 ) au moyen des étapes suivantes :
i) on génère un premier seuil de tension par lesdits moyens de génération de seuil de tension (3) ;
ii) on compare ladite tension d'au moins une cellule audit seuil de tension, si la tension d'au moins une cellule est supérieure audit seuil, alors on commande la décharge de ladite cellule (10) dans ledit moyen de stockage temporaire (1 1 ) par lesdits moyens de commande ; et
iii) on réitère l'étape ii) en générant un nouveau seuil de tension par lesdits moyens de génération de seuil de tension (3), le nombre d'itération étant au maximum égal au nombre de cellules (10) dudit système de stockage d'énergie.
15) Procédé selon la revendication 14 pour l'équilibrage de la charge de cellules au moyen d'un système d'équilibrage selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel on génère un nouveau seuil de tension en incrémentant ledit compteur d'itérations, puis en déterminant ledit seuil de tension à partir dudit nombre d'itérations.
PCT/EP2015/064138 2014-08-05 2015-06-23 Systeme d'equilibrage de la charge de cellules d'un systeme de stockage d'energie electrique WO2016020102A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1457596 2014-08-05
FR1457596A FR3024804B1 (fr) 2014-08-05 2014-08-05 Systeme d'equilibrage de la charge de cellules d'un systeme de stockage d'energie electrique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016020102A1 true WO2016020102A1 (fr) 2016-02-11

Family

ID=52003949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/064138 WO2016020102A1 (fr) 2014-08-05 2015-06-23 Systeme d'equilibrage de la charge de cellules d'un systeme de stockage d'energie electrique

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3024804B1 (fr)
WO (1) WO2016020102A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610495A (en) * 1994-06-20 1997-03-11 Motorola, Inc. Circuit and method of monitoring battery cells
WO2004049540A2 (fr) * 2002-11-25 2004-06-10 Tiax Llc Systeme d'equilibrage de cellules destine a egaliser l'etat de charge parmi des unites de stockage d'energie electrique connectees en serie
WO2008115538A1 (fr) 2007-03-20 2008-09-25 Enerdel, Inc. Système et procédé pour équilibrer un état de charge de cellules connectées en série
WO2012040496A1 (fr) 2010-09-23 2012-03-29 Stmicroelectronics Application Gmbh Circuit d'équilibrage actif de batterie et procédé d'équilibrage d'une charge électrique dans une pluralité de cellules d'une batterie
WO2012119297A1 (fr) * 2011-03-05 2012-09-13 Global Storage Group Llc Unité de stockage d'électricité
WO2013035238A1 (fr) 2011-09-06 2013-03-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Circuit de correction d'équilibre de tension
FR2997577A1 (fr) 2012-10-25 2014-05-02 IFP Energies Nouvelles Convertisseur d'equilibrage pour batteries comprenant des moyens de diagnostic

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610495A (en) * 1994-06-20 1997-03-11 Motorola, Inc. Circuit and method of monitoring battery cells
WO2004049540A2 (fr) * 2002-11-25 2004-06-10 Tiax Llc Systeme d'equilibrage de cellules destine a egaliser l'etat de charge parmi des unites de stockage d'energie electrique connectees en serie
WO2008115538A1 (fr) 2007-03-20 2008-09-25 Enerdel, Inc. Système et procédé pour équilibrer un état de charge de cellules connectées en série
WO2012040496A1 (fr) 2010-09-23 2012-03-29 Stmicroelectronics Application Gmbh Circuit d'équilibrage actif de batterie et procédé d'équilibrage d'une charge électrique dans une pluralité de cellules d'une batterie
WO2012119297A1 (fr) * 2011-03-05 2012-09-13 Global Storage Group Llc Unité de stockage d'électricité
WO2013035238A1 (fr) 2011-09-06 2013-03-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Circuit de correction d'équilibre de tension
FR2997577A1 (fr) 2012-10-25 2014-05-02 IFP Energies Nouvelles Convertisseur d'equilibrage pour batteries comprenant des moyens de diagnostic

Also Published As

Publication number Publication date
FR3024804B1 (fr) 2016-09-02
FR3024804A1 (fr) 2016-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3080889B1 (fr) Système et procédé d'équilibrage de la charge d'une pluralité de modules de stockage d'énergie
WO2013064759A2 (fr) Procede et systeme de gestion de charges electriques de cellules de batterie
EP2944008B1 (fr) Équilibrage de charge dans une batterie électrique
EP2600462B1 (fr) Procédé d'équiblibrage des tensions d'éléments électrochimiques disposés dans plusieurs branches en parallèle
EP3224923B1 (fr) Pack de batteries pour un vehicule automobile
WO2010092275A1 (fr) Procédé et dispositif de classification d'une batterie
EP4029105B1 (fr) Procede de commande d'une batterie permettant de commander un courant homogene sur les cellules d'une ligne de courant
FR3067878B1 (fr) Procede de charge de batteries pour un aeronef et systeme de stockage d'energie electrique
FR2981520A1 (fr) Equilibrage d'une batterie de stockage d'energie electrique
WO2012101375A2 (fr) Dispositif et procede d'equilibrage de l'etat de charge d'une source d'energie a stockage electrochimique composee de plusieurs cellules de stockage d'energie
EP2922726B1 (fr) Système d'équilibrage d'une batterie de traction d'un véhicule
WO2016020102A1 (fr) Systeme d'equilibrage de la charge de cellules d'un systeme de stockage d'energie electrique
WO2020043682A1 (fr) Circuit électrique, et véhicule automobile comprenant un tel circuit
FR3001587A1 (fr) Procede et systeme de commande de la charge d'au moins deux moyens de stockage d'energie electrique
FR2994896A1 (fr) Dispositif de stockage d'electricite comportant une batterie a haute tension et une batterie a basse tension de type lithium-ion
FR3059167A1 (fr) Systeme d'equilibrage local analogique pour un ensemble de dispositifs de stockage d'energie electrique par effet capacitif, module de stockage rechargeable, vehicule de transport et installation electriques comprenant un tel systeme.
FR3144700A1 (fr) Procede d’equilibrage actif de cellules d’une batterie
FR2982206A1 (fr) Dispositif et procede de gestion d'une batterie en vue de sa non utilisation pendant une duree choisie
FR3045216B1 (fr) Batterie comprenant une pluralite de cellules en serie
FR2986383A1 (fr) Equilibrage d'une batterie de stockage d'energie electrique a au moins deux branches paralleles
FR3061369A1 (fr) Securisation d'une batterie au lithium
WO2009147245A1 (fr) Equilibrage des tensions electriques aux bornes de cellules electriques montees en serie
EP4260430A1 (fr) Procédé d'équilibrage
FR2976862A1 (fr) Dispositif d'accueil pour batterie interchangeable
FR2855666A1 (fr) Controle de fin de decharge d'une batterie de generateurs electrochimiques rechargeables, par derivation temporelle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15732602

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15732602

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1