WO2016173968A2 - Method for electrically charging a battery using an intermittent energy source and corresponding charge control device - Google Patents

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WO2016173968A2
WO2016173968A2 PCT/EP2016/059135 EP2016059135W WO2016173968A2 WO 2016173968 A2 WO2016173968 A2 WO 2016173968A2 EP 2016059135 W EP2016059135 W EP 2016059135W WO 2016173968 A2 WO2016173968 A2 WO 2016173968A2
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Georges KANAAN
Fathia KAROUI HENCHIRI
Laurent Vinit
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Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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Abstract

The invention relates to a method for electrically charging a battery using an intermittent energy source, according to a time-variable charge profile. The following steps are performed iteratively at successive instants: a) determination of a limit charge current on the basis of a variable characteristic of a current charge level of the battery; b) acquisition of a current delivered by the source; c) a comparative test between the acquired current and the determined limit charge current; d) generation of a charge current having an amplitude that is either equal to the determined limit current if the acquired current is greater than or equal to the limit current, or that is equal to the current supplied by the source if the acquired current is less than the limit current.

Description

TITRE : Procédé de charge électrique d'une batterie par une source d'énergie intermittente et dispositif de contrôle de charge correspondant  TITLE: Method of charging a battery with an intermittent energy source and corresponding charge control device
La présente invention concerne un procédé de charge électrique d'une batterie et un dispositif de contrôle de charge électrique d'une batterie, par exemple une batterie lithium-ion, au plomb, Ni-Cd ou Ni-MH. The present invention relates to a method for charging a battery and a device for controlling the electrical charge of a battery, for example a lithium-ion battery, lead, Ni-Cd or Ni-MH.
De façon standard, une batterie telle qu'une batterie lithium-ion est chargée par la mise en œuvre de deux phases de charge successives : As a standard, a battery such as a lithium-ion battery is charged by the implementation of two successive charging phases:
- une première phase de charge consistant à charger à courant de charge constant jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne une limite supérieure de tension, par exemple de l'ordre de 4,2V ; une deuxième phase de charge consistant à charger à tension constante jusqu'à ce que le courant de charge tombe à environ 3% de sa valeur nominale.  a first charging phase of charging at a constant charging current until the battery voltage reaches an upper voltage limit, for example of the order of 4.2V; a second charging phase of charging at constant voltage until the charging current falls to about 3% of its nominal value.
Un tel processus de charge est relativement lent. Il requiert typiquement plusieurs heures de charge. Pour réduire la durée de charge, il n'est cependant pas recommandé d'utiliser un courant de charge trop élevé, dépassant sa valeur nominale, ou une tension de charge supérieure à la limite supérieure de tension de la batterie. En effet, cela aurait pour effet de dégrader la batterie, du fait de l'accumulation de lithium métallique à l'interface électrode-électrolyte, ce qui augmente la résistance interne et réduit la durée de vie de la batterie. Pour diminuer la durée de charge d'une batterie lithium-ion tout en préservant la batterie, il est connu d'appliquer des impulsions de courant de charge séparées par des périodes de relaxation, comme décrit dans le document B. K. Purushothaman and U. Landau, "Rapid Charging of Lithium-Ion Batteries Using Pulsed Currents A Theoretical Analysis," J. Electrochem. Soc, vol. 153, no. 3, pp. A533-A542, Mar. 2006. L'amplitude et la largeur des impulsions ainsi que la durée des périodes de relaxation peuvent être modifiées afin d'influer sur la diffusion des ions Li+ à travers l'interface graphite/SEl (de l'anglais « Solide Electrolyte Interface ») et, par conséquent, de faire varier la vitesse de charge et la durée de vie de la batterie. Such a charging process is relatively slow. It typically requires several hours of charging. To reduce the charging time, however, it is not recommended to use a charging current that is too high, exceeding its nominal value, or a charging voltage higher than the upper limit of the battery voltage. Indeed, it would have the effect of degrading the battery, due to the accumulation of lithium metal at the electrode-electrolyte interface, which increases the internal resistance and reduces the life of the battery. To reduce the charging time of a lithium-ion battery while preserving the battery, it is known to apply charge current pulses separated by relaxation periods, as described in the document BK Purushothaman and U. Landau, "Rapid Charging of Lithium-Ion Batteries Using Pulsed Currents A Theoretical Analysis," J. Electrochem. Soc., Vol. 153, no. 3, pp. A533-A542, Mar. 2006. The amplitude and width of the pulses as well as the duration of the relaxation periods can be modified in order to influence the diffusion of Li + ions through the graphite / SE1 interface (of the English "Solid Electrolyte Interface ") and, therefore, vary the charging speed and battery life.
Pour charger une batterie lithium-ion, on peut utiliser une source d'énergie temporellement intermittente, basée par exemple sur l'énergie solaire ou éolienne, fournissant une énergie qui n'est pas constante et régulière au cours du temps. Dans ce cas, le courant de charge disponible en sortie de la source d'énergie varie temporellement : il peut être insuffisant ou trop élevé par rapport à un courant de charge de consigne prescrit selon la méthode de charge. To charge a lithium-ion battery, it is possible to use a temporally intermittent source of energy, based for example on solar or wind energy, providing energy that is not constant and regular over time. In this case, the charging current available at the output of the energy source varies temporally: it may be insufficient or too high compared to a prescribed charge current prescribed according to the charging method.
Une première solution consiste à charger la batterie uniquement avec le courant délivré par la source d'énergie intermittente en limitant le courant de charge à un seuil, par exemple 2A, lorsqu'il dépasse ce seuil. De façon analogue, on peut limiter la tension de charge à un seuil de tension. A first solution consists in charging the battery only with the current delivered by the intermittent energy source by limiting the charging current to a threshold, for example 2A, when it exceeds this threshold. Similarly, the charging voltage can be limited to a voltage threshold.
Une deuxième solution consiste à charger la batterie avec le courant délivré par la source d'énergie intermittente, uniquement lorsque ce courant est compris entre deux valeurs prédéfinies, par exemple entre 1 ,8 A et 2,2 A. On peut procéder de façon analogue pour la tension de charge. A second solution is to charge the battery with the current delivered by the intermittent energy source, only when this current is between two predefined values, for example between 1.8 A and 2.2 A. We can proceed in a similar way for the charging voltage.
Ces deux solutions conviennent aux méthodes de charge utilisant un courant de charge constant. En revanche, elles s'avèrent moins efficaces lorsque la charge est réalisée par un courant (ou une tension) qui n'est pas constant, par exemple de façon impulsionnelle et/ou selon un profil de charge variable temporellement. Both solutions are suitable for charging methods using a constant charging current. On the other hand, they prove to be less efficient when the charging is carried out by a current (or a voltage) which is not constant, for example in a pulsed manner and / or according to a temporally variable charge profile.
La présente invention vient améliorer la situation. The present invention improves the situation.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de charge électrique d'une batterie par une source d'énergie intermittente selon un profil de charge variable dans le temps, comprenant une première étape de configuration, lors de laquelle on paramètre une courbe de charge de référence qui définit un profil de charge variable théorique en fonction du temps, une deuxième étape de configuration, lors de laquelle on détermine une relation entre la courbe de charge de référence et une variable caractéristique du niveau de charge de la batterie, et les étapes a), b), c) et d) suivantes, qui sont exécutées de façon itérative, à des instants successifs, jusqu'à obtenir une charge prédéfinie, notamment une charge complète, de la batterie : For this purpose, the invention relates to a method for charging a battery electrically by an intermittent energy source according to a charge profile that varies over time, comprising a first configuration step, during which a charge curve is parameterized. reference that defines a load profile theoretical variable as a function of time, a second configuration step, in which a relationship between the reference load curve and a characteristic variable of the charge level of the battery is determined, and steps a), b), c) and d) following, which are performed iteratively, at successive times, until a predefined load, including a full charge, of the battery is obtained:
a) détermination d'un courant limite de charge à l'aide de ladite courbe de référence et à partir de la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie ;  a) determining a load current limit using said reference curve and from the characteristic variable of the current battery charge level;
b) acquisition d'un courant délivré par la source ;  (b) acquisition of a current delivered by the source;
c) test comparatif entre le courant acquis et le courant limite de charge déterminé ;  c) comparative test between the acquired current and the determined load limit current;
d) génération d'un courant de charge dont l'amplitude est soit égale au courant limite déterminé, si le courant acquis est supérieur ou égal au courant limite, soit égale au courant {iPV tN)) fourni par la source (2), si le courant acquis est inférieur au courant limite. d) generating a charging current whose amplitude is equal to the determined limit current, if the acquired current is greater than or equal to the limit current, equal to the current {i PV t N )) supplied by the source (2 ), if the acquired current is lower than the limit current.
Selon l'invention, pour chacun des instants successifs, on détermine l'amplitude du courant de charge par le compromis suivant : According to the invention, for each successive instants, the amplitude of the charging current is determined by the following compromise:
- si le courant délivré par la source est supérieur ou égal à un courant limite, l'amplitude du courant de charge est égale à ce courant limite ; - si le courant délivré par la source est inférieur au courant limite, l'amplitude du courant de charge est égale au courant délivré par la source.  if the current delivered by the source is greater than or equal to a limit current, the amplitude of the charging current is equal to this limit current; if the current delivered by the source is lower than the limit current, the amplitude of the charging current is equal to the current delivered by the source.
En outre, le courant limite est mis à jour en fonction d'une variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie. In addition, the limit current is updated according to a variable characteristic of the current charge level of the battery.
Grâce à cela, on réalise une charge de la batterie selon un profil de charge réel qui se rapproche au mieux d'un profil de charge prédéfini. Ainsi, on peut préserver la durée de vie de la batterie et/ou améliorer la rapidité de la charge. De façon standard, une charge, par exemple une charge impulsionnelle ou une charge continue, suit un profil de charge qui est défini par une courbe de charge de référence. Celle-ci est utilisée pour déterminer le courant limite de charge mis à jour pour chaque impulsion, à partir de la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie. As a result, the battery is charged according to a real charge profile that is as close as possible to a predefined charge profile. Thus, one can preserve the life of the battery and / or improve the speed of the load. As a standard, a load, for example a pulse load or a continuous load, follows a load profile which is defined by a reference load curve. This is used to determine the updated load limit current for each pulse from the characteristic variable of the current battery charge level.
La variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie peut être un état de charge ou SOC (de l'anglais « State Of Charge ») de la batterie, Le SOC permet de représenter le niveau de charge de la batterie avec beaucoup de précision, quels que soient la température, le courant et/ou le vieillissement de la batterie. The characteristic variable of the current charge level of the battery can be a state of charge or SOC (of the English State of Charge) of the battery, the SOC makes it possible to represent the level of charge of the battery with a lot of precision regardless of the temperature, current and / or aging of the battery.
Avantageusement, lors de l'étape a), on détermine le courant limite de charge, en déterminant le point de la courbe de charge de référence correspondant par ladite relation à la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie. Advantageously, during step a), the load limit current is determined by determining the point of the corresponding reference load curve by said relation to the characteristic variable of the current charge level of the battery.
Dans un mode de réalisation particulier, lors de la deuxième étape de configuration, on réalise une charge de la batterie en appliquant un courant de charge dont l'amplitude est définie par la courbe de charge de référence et on détermine parallèlement l'évolution de ladite variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie. Avantageusement, la courbe de charge de référence définit un courant de charge dont amplitude est décroissante au cours du temps. In a particular embodiment, during the second configuration step, the battery is charged by applying a charge current whose amplitude is defined by the reference charge curve, and the evolution of said charge is determined in parallel. characteristic variable of the current charge level of the battery. Advantageously, the reference load curve defines a load current whose amplitude is decreasing over time.
On peut déterminer l'état de charge de la batterie par une méthode du groupe comportant une méthode coulométrique d'intégration temporelle du courant de charge et une méthode de dérivation temporelle de la tension de la batterie. Dans un mode de réalisation particulier, on charge la batterie au moyen d'impulsions de courant électrique et, pour chaque impulsion de courant (Ibatt(N)), on exécute les étapes a) à d). Dans ce cas, avantageusement, la courbe de charge de référence est une courbe enveloppe d'impulsions de courant. The state of charge of the battery can be determined by a method of the group comprising a coulometric method of temporal integration of the charging current and a method of temporal derivation of the voltage of the battery. In a particular embodiment, the battery is charged by pulses of electric current and, for each current pulse (Ibatt (N)), the steps a) to d) are performed. In this case, advantageously, the reference load curve is a current pulse envelope curve.
Dans un autre mode de réalisation particulier, on charge la batterie par un courant continu (non impulsionnel). In another particular embodiment, the battery is charged by a direct current (non-pulsed).
Avantageusement encore, le procédé est appliqué à l'une des batteries du groupe comportant une batterie lithium-ion, une batterie au plomb, une batterie Ni-Cd et une batterie Ni-MH. L'invention concerne aussi un dispositif de contrôle d'une charge électrique d'une batterie par une source d'énergie intermittente selon un profil de charge variable dans le temps, comprenant un module de paramétrage d'une courbe de charge de référence du courant de charge qui définit un profil de charge variable théorique en fonction du temps, un module de détermination d'une relation entre les points de la courbe de charge de référence et une variable caractéristique d'un niveau de charge de la batterie, un module de détermination d'un courant limite de charge à l'aide de ladite courbe de référence et à partir de la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie, un module d'acquisition d'un courant délivré par la source, un module de test destiné à comparer le courant acquis et le courant limite de charge déterminé, et un module de génération, à partir du courant délivré par la source, d'un courant électrique de charge dont l'amplitude est soit égale au courant limite déterminé, si le courant acquis est supérieur ou égal au courant limite, soit égale au courant fourni par la source, si le courant acquis est inférieur au courant limite. Le dispositif de contrôle de charge comprend avantageusement tout ou partie des caractéristiques additionnelles suivantes : Advantageously, the method is applied to one of the batteries of the group comprising a lithium-ion battery, a lead battery, a Ni-Cd battery and a Ni-MH battery. The invention also relates to a device for controlling an electric charge of a battery by an intermittent energy source according to a time-varying charge profile, comprising a module for parameterizing a current reference charge curve. which defines a theoretical variable load profile as a function of time, a module for determining a relation between the points of the reference load curve and a characteristic variable of a battery charge level, a module of determining a load current limit by means of said reference curve and from the characteristic variable of the current charge level of the battery, a module for acquiring a current delivered by the source, a module of test for comparing the acquired current and the determined load limit current, and a generation module, from the current delivered by the source, of an electric charge current whose amplit ude is equal to the determined limit current, if the acquired current is greater than or equal to the limit current, equal to the current supplied by the source, if the acquired current is lower than the limit current. The load control device advantageously comprises all or part of the following additional features:
- le module de détermination d'un courant limite de charge est agencé pour déterminer le point de la courbe de charge de référence correspondant par ladite relation à la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie ;  the load current limit determining module is arranged to determine the point of the corresponding reference load curve by said relation to the characteristic variable of the current charge level of the battery;
- le module de génération est agencé pour générer des impulsions de courant électrique de charge. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier du procédé de charge d'une batterie Lithium-ion par une source d'énergie intermittente selon l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :  the generation module is arranged to generate charging electric current pulses. The invention will be better understood with the aid of the following description of a particular embodiment of the method of charging a lithium-ion battery with an intermittent energy source according to the invention, with reference to the accompanying drawings on FIG. which :
- La figure 1 représente un organigramme des étapes du procédé de charge, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; FIG. 1 represents a flowchart of the steps of the charging method, according to a particular embodiment of the invention;
- La figure 2 représente une courbe enveloppe de référence d'impulsions de courant de charge dans l'hypothèse où la production d'énergie est suffisante pendant toute la durée de la charge ;FIG. 2 represents a reference envelope curve of charge current pulses assuming that the power generation is sufficient for the duration of the charge;
- La figure 3 représente l'évolution temporelle de l'état de charge de la batterie, correspondant à une charge selon la courbe enveloppe de la figure 2 ; FIG. 3 represents the time evolution of the state of charge of the battery, corresponding to a charge according to the envelope curve of FIG. 2;
- La figure 4 représente un exemple de l'évolution temporelle du courant fourni par la source d'énergie intermittente pendant plusieurs heures et une courbe enveloppe réelle d'impulsions de courant de charge obtenue selon l'invention ;  FIG. 4 represents an example of the time evolution of the current supplied by the intermittent energy source for several hours and a real envelope curve of charge current pulses obtained according to the invention;
- La figure 5 représente l'évolution temporelle de l'état de charge par application d'impulsions de courant de charge selon la courbe enveloppe réel de la figure 4 ;  FIG. 5 represents the temporal evolution of the state of charge by application of charge current pulses according to the real envelope curve of FIG. 4;
- La figure 6 représente un schéma bloc fonctionnel d'un système comportant une source d'énergie intermittente, un dispositif de contrôle de charge et une batterie, selon une forme de réalisation particulière de l'invention. Le procédé de charge de l'invention permet de charger une batterie 1 de type lithium-ion, par exemple une batterie de technologie lithium-ion Samsung- 22F, à l'aide d'une source d'énergie intermittente 2, selon un profil de charge variable temporellement. FIG. 6 represents a functional block diagram of a system comprising an intermittent energy source, a charge control device and a battery, according to a particular embodiment of the invention. The charging method of the invention makes it possible to charge a lithium-ion type battery 1, for example a Samsung-22F lithium-ion battery, using an intermittent energy source 2, according to a profile. temporally variable charge.
Par source d'énergie intermittente, on entend désigner une source qui, en cours de production, produit une énergie qui n'est pas constante et régulière au cours du temps. Par exemple, il peut s'agir d'un dispositif photovoltaïque destiné à transformer de l'énergie solaire en énergie électrique ou un dispositif éolien destiné à transformer de l'énergie éolienne en énergie électrique. L'énergie électrique produite est intermittente. Dans l'exemple particulier de réalisation décrit ici, la source d'énergie intermittente 2 comprend un dispositif photovoltaïque. By intermittent energy source, we mean a source which, during production, produces energy that is not constant and regular over time. For example, it may be a photovoltaic device for transforming solar energy into electrical energy or a wind device for transforming wind energy into electrical energy. The electrical energy produced is intermittent. In the particular embodiment described here, the intermittent energy source 2 comprises a photovoltaic device.
Dans le mode de réalisation particulier décrit ici, la charge de la batterie 1 est impulsionnelle. En d'autres termes, la batterie 1 est chargée par une succession d'impulsions de courant électrique de charge, notées Ibatt (N) où N représente le numéro d'ordre (ou indice) d'une impulsion, N étant ici égal à 0, 1 , 2, .... In the particular embodiment described here, the charge of the battery 1 is impulse. In other words, the battery 1 is charged by a succession of pulses of charging electric current, denoted I ba tt ( N ) where N represents the order number (or index) of a pulse, N being here equal to 0, 1, 2, ....
Le dispositif photovoltaïque 2 produit en sortie un courant électrique iPV t) qui varie au cours du temps en fonction notamment de l'irradiation solaire, des caractéristiques propres au dispositif 2, et éventuellement du vent. Ce courant iPV t) est destiné à être utilisé pour charger la batterie 1 par l'intermédiaire d'un module 3 de contrôle de charge. The photovoltaic device 2 produces at the output an electric current i PV t) which varies over time as a function, in particular, of the solar irradiation, the characteristics specific to the device 2, and possibly wind. This current i PV t) is intended to be used to charge the battery 1 via a charge control module 3.
Le module 3 de contrôle de charge est destiné à recevoir en entrée le courant électrique iPV t) délivré par le dispositif photovoltaïque 2 et à délivrer en sortie des impulsions de courant lbatt (N) de charge de la batterie 1 . Il est adapté pour mettre en œuvre un algorithme de détermination des amplitudes des impulsions de courant de charge Ibatt W , comme cela sera décrit plus loin. Les impulsions de courant de charge peuvent être séparées les unes des autres par des pauses (à courant de charge nul) ou éventuellement par des phases de décharge. En référence à la figure 1 , lors d'une première étape de configuration E0, on paramètre une courbe de charge de référence, notée lCh_ref, ou courbe enveloppe. Dans le mode de réalisation décrit ici, la courbe de charge de référence constitue une courbe enveloppe d'impulsions de courant de charge dans le module de contrôle de charge 3. Cette courbe de charge de référence représente l'évolution de l'amplitude du courant de charge (ici l'évolution des amplitudes des impulsions de courant de charge) en fonction du temps (ou ici, de façon alternative, en fonction du numéro d'ordre d'impulsion N) dans l'hypothèse théorique où l'irradiation solaire reçue par le module photovoltaïque 2 serait suffisante pour permettre de charger la batterie 1 selon la limite de la courbe de référence. Autrement dit, si l'irradiation solaire est suffisante, l'amplitude du courant de charge est définie par des points de cette courbe de référence lCh_ref- En l'espèce, les amplitudes respectives des impulsions de courant de charge successives, ^N) où tN représente l'instant d'application de l'impulsion d'indice N, sont définies par des points de la courbe de référence lCh_ref- The charge control module 3 is intended to receive as input the electric current i PV t) delivered by the photovoltaic device 2 and to output current pulses l ba tt ( N ) of charge of the battery 1. It is adapted to implement an algorithm for determining the amplitudes of the charging current pulses I ba tt W, as will be described later. The Charge current pulses can be separated from each other by pauses (at zero load current) or possibly by discharge phases. With reference to FIG. 1, during a first configuration step E0, a reference load curve, denoted by l C h_ref, or envelope curve, is parameterized. In the embodiment described here, the reference load curve constitutes a charge current pulse envelope curve in the charge control module 3. This reference load curve represents the evolution of the current amplitude. charge (here the evolution of the amplitudes of the charging current pulses) as a function of time (or here, alternatively, as a function of the pulse order number N) in the theoretical hypothesis where the solar irradiation received by the photovoltaic module 2 would be sufficient to allow charging the battery 1 according to the limit of the reference curve. In other words, if the solar irradiation is sufficient, the amplitude of the charging current is defined by points of this reference curve C the h_ref- In this case, the respective amplitudes of successive charging current pulses, ^ N where t N represents the moment of application of the index pulse N, are defined by points of the reference curve l C h_ref-
La courbe de charge de référence lCh_ref est mémorisée dans une mémoire du module de contrôle 3. Elle comprend un ensemble de points, chacun de ces points étant défini par une amplitude de courant exprimée en ampères et par un instant t (ou ici un numéro d'ordre N). Elle peut être définie par une équation et/ou par des données relatives aux points de la courbe. The reference charge curve l C h_ref is stored in a memory of the control module 3. It comprises a set of points, each of these points being defined by a current amplitude expressed in amperes and by a time t (or here a order number N). It can be defined by an equation and / or by data relating to the points of the curve.
La courbe de charge de référence lCh_ref, ou courbe enveloppe, définit un profil de charge théorique, ou virtuel, en fonction du temps. Elle représente une charge selon un profil variable temporellement, c'est-à-dire à courant de charge (ou de façon analogue à tension de charge) non constant dans le temps. Ainsi, selon ce profil de charge théorique, le courant de charge varie au cours du temps. Par exemple, le courant de charge décroît en fonction du temps. Dans le cas d'une charge impulsionnelle, il en résulte que les impulsions de courant de charge ont des amplitudes qui varient au cours du temps. Par exemple, les impulsions successives ont des amplitudes décroissantes. La variation du courant de charge peut par exemple être de type exponentiel ou linéaire. Dans le cas d'une variation exponentielle, la courbe enveloppe est définie par une équation contenant un facteur exponentiel en fonction du temps ou du numéro d'ordre de l'impulsion, par exemple : The reference load curve l C h_ref, or envelope curve, defines a theoretical or virtual load profile as a function of time. It represents a charge according to a temporally variable profile, that is to say to charge current (or similarly to charge voltage) not constant in time. Thus, according to this theoretical load profile, the charging current varies over time. For example, the charging current decreases with time. In the In the case of a pulse load, it follows that the charge current pulses have amplitudes that vary over time. For example, successive pulses have decreasing amplitudes. The variation of the charging current may for example be of the exponential or linear type. In the case of an exponential variation, the envelope curve is defined by an equation containing an exponential factor as a function of the time or the sequence number of the pulse, for example:
a x ebxN + c bxN + c axis
 or
- N est le numéro d'ordre d'une impulsion de charge ;  - N is the sequence number of a charge pulse;
- /(N) est le régime (ou amplitude) de la N'eme impulsion de charge ; - / (N) is the speed (or amplitude) of the Nth load pulse;
- a est un réel négatif de valeur absolue strictement inférieure à 1 ;  a is a negative real of absolute value strictly less than 1;
- b est un réel positif de valeur absolue strictement inférieure à 1 ;  b is a positive real of absolute value strictly less than 1;
- c est un réel positif de valeur proche d'un courant maximal.  - it is a real positive value close to a maximum current.
Dans le cas d'une variation linéaire, la courbe de charge de référence peut comprendre un segment de droite à pente décroissante en fonction du temps (ou ici du numéro d'ordre d'impulsion) ou de préférence plusieurs segments de droite ayant des pentes successives de plus en plus importantes au fil de la charge. Notamment, les courbes de charge de référence peuvent être analogues aux courbes enveloppes décrites dans la demande de brevet français n°1462984. In the case of a linear variation, the reference load curve may comprise a line segment with decreasing slope as a function of time (or here of the pulse order number) or preferably several line segments having slopes. successive more and more important over the load. In particular, the reference load curves may be similar to the envelope curves described in French Patent Application No. 1462984.
Comme cela sera explicité par la suite, la courbe de charge de référence lCh_ref permet de déterminer et d'actualiser, ou mettre à jour, un courant limite de charge. Le courant limite de charge peut être actualisé à des instants successifs. Dans le mode de réalisation décrit ici, le courant limite de charge est actualisé pour chaque impulsion de courant à appliquer. Un exemple de courbe enveloppe lCh_ref est illustré par la figure 2 en fonction du temps t. Cette courbe est définie par la relation suivante (en fonction du numéro d'ordre d'impulsion) : -0.0183 x e 0 002xw + 1.018 . Sur la figure 3, on a représenté l'évolution temporelle de l'état de charge ou SOC (de l'anglais « State of Charge ») correspondant, c'est-à-dire lors d'une charge impulsionnelle selon le profil de charge défini par la courbe enveloppe lCh_ref de la figure 2. Lors d'une deuxième étape de configuration E1 , on détermine une relation entre la courbe de charge de référence lCh_ref (ou courbe enveloppe) et une variable caractéristique du niveau de charge de la batterie 1 . Dans l'exemple de réalisation décrit ici, la variable caractéristique du niveau de charge de la batterie 1 est l'état de charge ou SOC (de l'anglais « State Of Charge ») de la batterie 1 . On pourrait toutefois utiliser toute autre variable caractérisant le niveau de charge de la batterie 1 . As will be explained hereinafter, the reference load curve I C h_ref makes it possible to determine and update, or update, a load limit current. The load current limit can be updated at successive times. In the embodiment described here, the load limit current is updated for each current pulse to be applied. An example of envelope curve l C h_ref is illustrated in FIG. 2 as a function of time t. This curve is defined by the following relation (as a function of the pulse sequence number): -0.0183 x e 0 002xw + 1.018. In Figure 3, has represented the temporal evolution of the corresponding state of charge (SOC), that is to say during an impulse load according to the load profile defined by the envelope curve the h_ C ref of Figure 2. in a second configuration step E1, a relationship between the reference load curve the C h_ref (or envelope curve) and a characteristic variable of the battery charge level is determined 1. In the embodiment described here, the characteristic variable of the charge level of the battery 1 is the state of charge (SOC) of the battery 1. However, any other variable characterizing the level of charge of the battery 1 could be used.
Lors de l'étape E1 , on réalise une charge préliminaire de la batterie 1 au moyen d'un courant de charge selon le profil temporel de charge défini par la courbe de référence lCh_ref de la figure 2. Autrement dit, on charge la batterie 1 à l'aide d'un courant de charge dont l'amplitude est définie par la courbe de référence lCh_ref- Dans le mode de réalisation décrit ici, on charge au moyen d'impulsions de courant de charge. Les amplitudes des impulsions de courant successives correspondent à des points successifs de la courbe enveloppe. Pour mettre en œuvre l'étape de configuration E1 , la batterie 1 à vide (SOC=0%) est connectée à une source d'énergie apte à fournir un courant électrique suffisant, par l'intermédiaire du module de contrôle de charge 3. Lors de la charge préliminaire, le module 3 génère le courant de charge (ici des impulsions de courant) à partir du courant fourni par la source, selon le profil temporel de charge défini par la courbe de référence lCh_ref- During step E1, a preliminary charge of the battery 1 is carried out by means of a charging current according to the charging time profile defined by the reference curve I C h ref of FIG. 2. battery 1 with a charging current whose amplitude is defined by the reference curve the C h_ref- in the embodiment described herein, is charged by means of charging current pulses. The amplitudes of the successive current pulses correspond to successive points of the envelope curve. To implement the configuration step E1, the empty battery 1 (SOC = 0%) is connected to a power source capable of supplying a sufficient electric current, via the charge control module 3. During the preliminary load, the module 3 generates the charging current (here current pulses) from the current supplied by the source, according to the charging time profile defined by the reference curve l C h_ref-
Pendant cette charge préliminaire, le module de contrôle 3 détermine parallèlement l'évolution de la variable caractéristique du niveau de charge de la batterie 1 , ici le SOC ou état de charge de la batterie 1 . L'état de charge ou SOC de la batterie 1 est évalué, de façon connue, par exemple par une méthode coulométrique basée sur l'intégration temporelle du courant de charge appliqué à la batterie 1 ou, dans le cas d'une charge impulsionnelle, par une méthode basée sur le calcul de la dérivée de la tension aux bornes de la batterie telle de décrite dans le document FR2908243. During this preliminary charge, the control module 3 determines in parallel the evolution of the characteristic variable of the charge level of the battery 1, here the SOC or state of charge of the battery 1. The state of charge or SOC of the battery 1 is evaluated, in known manner, for example by a coulometric method based on the temporal integration of the charging current applied to the battery 1 or, in the case of an impulse load, by a method based on the calculation of the derivative of the voltage across the battery as described in document FR2908243.
A partir de la courbe de charge de référence lCh_ref en fonction du temps et de évolution temporelle de l'état de charge ou SOC de la batterie 1 durant la charge préliminaire, le module de contrôle de charge 3 détermine une relation entre la courbe de charge de référence lCh_ref et l'état de charge SOC sous la forme d'une fonction / telle que :From the reference load curve l C h_ref as a function of time and of the temporal evolution of the state of charge or SOC of the battery 1 during the preliminary charge, the charge control module 3 determines a relation between the curve reference load l C h_ref and state of charge SOC in the form of a function / such that:
h ref = fi^OC) La fonction / pourrait de façon alternative être déterminée par calcul ou par simulation. h ref = fi ^ OC) The / function could alternatively be determined by calculation or by simulation.
On va maintenant décrire un processus de charge selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Dans l'exemple particulier décrit ici, la charge est impulsionnelle. Ce processus de charge comprend une succession d'étapes E3 à E10 ou E1 1 destinées à être exécutées de façon itérative, ou en boucle, afin de déterminer l'amplitude du courant de charge à des instants successifs. On note N l'indice de chaque boucle ou itération d'exécution avec N = 0, 1 , 2, Ici, N représente également le numéro d'ordre d'une impulsion de charge. We will now describe a charging process according to a particular embodiment of the invention. In the particular example described here, the load is impulse. This charging process comprises a succession of steps E3 to E10 or E1 1 intended to be performed iteratively, or in a loop, in order to determine the amplitude of the charging current at successive times. We denote N the index of each loop or iteration of execution with N = 0, 1, 2, Here, N also represents the order number of a load pulse.
Initialement, lors d'une étape E2, la batterie 1 est vide (autrement dit son SOC est nul) et on pose que : Initially, during a step E2, the battery 1 is empty (in other words, its SOC is zero) and it is posited that:
- N=0 ;  - N = 0;
- Iiim.o = lch_ref(to), où t0 représente l'instant de début de charge et I Mm_o correspond à un courant limite initial égal à la valeur de l'enveloppe de référence lCh_ref à l'instant initial t0 comme représenté sur la figure 2. - Iiim.o = lch_ref (to), where t 0 represents the start time of load and I Mm_o corresponds to an initial limit current equal to the value of the reference envelope l C h_ re f at the initial moment t 0 as shown in Figure 2.
Les étapes suivantes E3 à E10 sont exécutées en boucle à des instants successifs, ici toutes les x secondes. La valeur de x est par exemple inférieure ou égale à 30 secondes. L'étape E3 est une étape d'acquisition du courant produit par la source d'énergie intermittente 2. Par exemple, le module de contrôle 3 mesure le courant iPV{tN) en sortie du dispositif photovoltaïque 2. L'instant ÎN est tel que : The following steps E3 to E10 are executed in a loop at successive instants, here every x seconds. The value of x is for example less than or equal to 30 seconds. Step E3 is a step of acquiring the current produced by the intermittent energy source 2. For example, the control module 3 measures the current i PV {t N ) at the output of the photovoltaic device 2. The instant I N is such that:
tN = to+N.x t N = to + Nx
Lors d'une étape de test E4, on compare le courant acquis iPV{tN) et un courant limite l nm,N valable pour la boucle d'indice N en cours d'exécution. Lors de l'exécution de la première boucle (N=0), le courant limite lnm,o vaut lCh_ref(to)- Si le courant produit iPV tN), avec ÎN = to+N.x, est supérieur ou égal au courant limite l|im,N valable pour la boucle d'indice N en cours d'exécution (branche « Yes » sur la figure 1 ), alors on règle l'amplitude du courant de charge (en l'espèce l'amplitude de l'impulsion de courant d'indice N ou de numéro d'ordre N à appliquer), notée Ibatt(N), à la valeur de courant limite l|im,N, lors d'une étape E5. Ainsi, à l'instant tN, on limite l'amplitude du courant de charge (en l'espèce l'amplitude de l'impulsion de courant d'ordre N) au courant limite l|im,N. During a test step E4, the acquired current i PV {t N ) is compared with a limit current ln m , N valid for the loop of index N being executed. When executing the first loop (N = 0), the current limit ln m , o is equal to l C h_ref (to) - If the current produces i PV t N ), where N = to + Nx, is greater than equal to the limit current l | im, N valid for the index loop N being executed (branch "Yes" in FIG. 1), then the amplitude of the charging current (in this case the amplitude of the pulse of current of index N or of order number N to be applied), denoted I b a tt (N), at the limit current value l | im, N , during a step E5. Thus, at time t N , the amplitude of the charging current (in this case the amplitude of the current pulse of order N) is limited to the limiting current I | im, N.
Si le courant produit iPV{tN) est strictement inférieur au courant limite l|im,N valable pour la boucle d'indice N en cours d'exécution (branche « No » sur la figure 1 ), alors on attribue à l'amplitude du courant de charge à appliquer (ici à l'impulsion de courant d'indice N ou de numéro d'ordre N) la valeur du courant iPV tN), produit par le module photovoltaïque 2, lors d'une étape E6. If the current produced i PV {t N ) is strictly lower than the limit current l | im, N valid for the index loop N being executed (branch "No" in FIG. 1), then the amplitude of the load current to be applied (here to the current pulse of index N or of order number N) the value of the current i PV t N ), produced by the photovoltaic module 2, during a step E6.
Lors d'une étape E7, le module de contrôle 3 génère un courant de charge (en l'espèce une impulsion de courant de charge) ayant l'amplitude déterminée à l'étape E5 ou E6, à partir du courant délivré par le dispositif photovoltaïque, et applique ce courant à la batterie 1 . During a step E7, the control module 3 generates a charge current (in this case a charge current pulse) having the amplitude determined in step E5 or E6, from the current delivered by the device photovoltaic, and applies this current to the battery 1.
Le procédé passe ensuite à une opération ACTU d'actualisation ou de mise à jour du courant limite l iim,N+i valable pour la boucle suivante d'indice N+1 . L'actualisation du courant limite comporte plusieurs étapes E8 à E10 décrites ci- après. L'opération d'actualisation ACTU comprend d'abord une étape E8 de détermination de l'état de charge courant de la batterie 1 , noté SOCN, suite à l'application du courant de charge Ibatt(N). L'état de charge SOCN peut être déterminé par différentes méthodes de calcul, par exemple : The method then proceeds to an ACTU operation for updating or updating the limit current l ii m , N + 1 valid for the next loop of index N + 1. The current limit update comprises several steps E8 to E10 described below. The updating operation ACTU first comprises a step E8 for determining the current state of charge of the battery 1, denoted SOC N , following the application of the charging current I b att (N). The state of charge SOCN can be determined by different methods of calculation, for example:
- une méthode coulométrique basée sur le calcul de la capacité de la batterie à l'instant t courant par intégration dans le temps du courant appliqué ;  a coulometric method based on the calculation of the capacity of the battery at the instant t current by integration of the applied current in time;
- une méthode de calcul basée sur l'évaluation de la dérivée dans le temps de la tension aux bornes de la batterie, comme décrit dans le brevet FR2908243.  a calculation method based on the evaluation of the time derivative of the voltage at the terminals of the battery, as described in the patent FR2908243.
L'étape E8 de détermination de l'état de charge SOCN courant de la batterie 1 est suivie d'une étape de test E9 destinée à vérifier si la batterie 1 n'est pas complètement chargée (autrement dit si SOCN<1 00%). The step E8 for determining the state of charge SOC N current of the battery 1 is followed by a test step E9 intended to check whether the battery 1 is not completely charged (in other words if SOCN <1 00% ).
En cas de test E9 positif (branche « Yes » sur la figure 1 ), autrement dit si la batterie 1 n'est pas complètement chargée (SOCN<1 00%), le procédé passe à une étape E1 0 de détermination du courant limite liim,N+i valable pour la boucle suivante d'indice N+1 . Le courant limite l iim,N+i est déterminé à l'aide de la fonction / prédéterminée lors de l'étape E1 , en fonction de l'état de charge courant SOCN déterminé lors de l'étape E8, par la relation suivante :In the case of a positive test E9 (branch "Yes" in FIG. 1), in other words if the battery 1 is not completely charged (SOCN <100%), the process proceeds to a step E1 0 for determining the limiting current lii m , N + i valid for the next loop of index N + 1. The limiting current l ii m , N + i is determined by means of the function / predetermined in step E1, as a function of the current charge state SOC N determined in step E8, by the relation next :
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001
Compte tenu de la relation entre la courbe de charge de référence et l'état de charge, telle que lch ref = f(SOC) , lors de l'étape E1 0, on détermine en définitive le point de la courbe de référence Ich ref qui correspond par la relation / à l'état de charge courant SOCN de la batterie 1 . Ce point déterminé de la courbe enveloppe de référence constitue le courant limite de charge lum>N+ 1 valable pour déterminer l'amplitude suivante du courant de charge (ici l'amplitude de l'impulsion de charge d'indice N+1 ). En cas de test E9 négatif (branche « No » sur la figure 1 ), autrement dit si la batterie est complètement chargée (SOCN=100%), le procédé passe à une étape de fin E1 1 . Suite à l'étape E10, l'indice de boucle est incrémenté de 1 pour passer àTaking into account the relation between the reference load curve and the state of charge, such that l ref = f (SOC), during step E1 0, the point of the reference curve I is finally determined. ch ref which corresponds by the relation / to the state of current load SOC N of the battery 1. This determined point of the reference envelope curve constitutes the load limit current lu m> N + 1 valid for determining the next amplitude of the charging current (here the amplitude of the load pulse of index N + 1). In case of negative E9 test (branch "No" in Figure 1), ie if the battery is fully charged (SOC N = 100%), the process goes to an end step E1 1. Following step E10, the loop index is incremented by 1 to go to
N+1 . Le procédé revient alors à l'étape E3 d'acquisition du courant produit par le module photovoltaïque, iPV(tN+1), pour l'instant suivant ÎN+I■ Les étapes E4 à E10 ou E1 1 sont ensuite réitérées pour l'indice N+1 . Le procédé se termine ici lorsque la batterie est complètement chargée, son état de charge ayant atteint 100%. On pourrait toutefois envisager d'arrêter la charge à un état de charge maximal prédéfini et inférieur à 100%. N + 1. The method then returns to the step E3 of acquisition of the current produced by the photovoltaic module, i PV (t N + 1 ), for the moment following N + I. The steps E4 to E10 or E1 1 are then repeated for the index N + 1. The process ends here when the battery is fully charged, its state of charge having reached 100%. One could however consider stopping the load to a predefined maximum load state and less than 100%.
Sur la figure 4, on a représenté, en fonction du temps t : FIG. 4 shows, as a function of time t:
- L'évolution temporelle du courant iPV t) produit en sortie du module photovoltaïque 2 ; The time evolution of the current i PV t) produced at the output of the photovoltaic module 2;
- La courbe lCh_reei d'évolution réelle de l'amplitude du courant de charge, correspondant ici à la courbe enveloppe réelle des impulsions de courant charge successives, en fonction du temps ; - The curve l C h_reei real evolution of the amplitude of the charging current, corresponding here to the actual envelope curve of the successive charging current pulses, as a function of time;
- différentes courbes théoriques d'évolution temporelle du courant de charge (ici des courbes enveloppes d'impulsions de charge), lCh_thi , lCh_th2 et lCh_th3, correspondant à différents états de charge de la batterie 1 , ayant des portions communes avec la courbe d'évolution réelle lch_reel- different theoretical curves of time evolution of the charging current (in this case envelopes of charge pulses), l C h_thi, l C h_th2 and l C h_th3, corresponding to different states of charge of the battery 1, having portions with the real evolution curve lch_reel-
Sur la figure 5, on a représenté l'évolution temporelle de l'état de charge de la batterie 1 durant une charge impulsionnelle selon l'enveloppe réelle lCh_reei représentée sur la figure 4. On va maintenant décrire, en référence à la figure 6, le dispositif de contrôle de charge 3 selon une forme de réalisation particulière de l'invention. Le dispositif de contrôle de charge 3 comprend : FIG. 5 shows the temporal evolution of the state of charge of the battery 1 during an impulse load according to the real envelope 1 C h_reei represented in FIG. 4. We will now describe, with reference to FIG. 6, the load control device 3 according to a particular embodiment of the invention. The charge control device 3 comprises:
- une interface d'entrée 30 de connexion à une source d'énergie,  an input interface 30 for connection to a power source,
- un premier module de configuration 31 ,  a first configuration module 31,
- un deuxième module de configuration 32,  a second configuration module 32,
- un module 33 d'acquisition du courant iPV t) délivré par la source,a module 33 for acquiring the current i PV t) delivered by the source,
- un module de test 34, a test module 34,
- un module 35 de réglage du courant de charge Ibatt(N), a module 35 for adjusting the charging current I b att (N),
- un module 36 d'actualisation ou de mise à jour d'un courant limite l|im,N,a module 36 for updating or updating a current limit l | im, N ,
- un module 37 de génération du courant de charge, a module 37 for generating the charging current,
- une interface de sortie 38 de connexion à une batterie à charger, an output interface 38 for connection to a battery to be charged,
- et une interface utilisateur 39. - and a user interface 39.
Le dispositif de contrôle de charge 3 est destiné à être interposé entre une source d'énergie, par exemple le module photovoltaïque 2, et une batterie à charger, par exemple la batterie 1 . The charge control device 3 is intended to be interposed between a power source, for example the photovoltaic module 2, and a battery to be charged, for example the battery 1.
Le premier module de configuration 31 permet à un utilisateur de paramétrer une courbe de charge de référence lCh_ref en fonction du temps (ou, de façon alternative, dans le cas particulier d'une charge impulsionnelle, en fonction d'un numéro d'impulsion) au moyen de l'interface utilisateur 39. Le module de configuration 30 est agencé pour mettre en œuvre l'étape E0. Il intègre une mémoire de stockage de données relatives à la courbe de charge de référence. Le deuxième module de configuration 32 est adapté pour commander l'exécution de l'étape E1 de sorte à déterminer la fonction / définissant la relation entre la courbe de charge de référence lCh_ref et l'état de charge SOC de la batterie 1 . Le module d'acquisition 33 est adapté pour mesurer le courant iPV t) en sortie du module photovoltaïque 2 à des instants successifs tN. Il est destiné à mettre en œuvre l'étape E3. Le module de test 34 est adapté pour mettre en œuvre l'étape de test E4. Ainsi, le module de test 34 est apte à comparer le courant acquis iPV{tN) à un courant limite lUm>N valable pour la boucle N en cours d'exécution. The first configuration module 31 allows a user to set a reference load curve l C h_ref as a function of time (or, alternatively, in the particular case of an impulse load, depending on a number of pulse) by means of the user interface 39. The configuration module 30 is arranged to implement the step E0. It integrates a data storage memory relating to the reference load curve. The second control module 32 is adapted to control the execution of step E1 in order to determine the function / defining the relationship between the reference load curve the C h_ ref and the SOC of the battery state of charge 1. The acquisition module 33 is adapted to measure the current i PV t) at the output of the photovoltaic module 2 at successive instants t N. It is intended to implement step E3. The test module 34 is adapted to implement the test step E4. Thus, the test module 34 is able to compare the acquired current i PV {t N ) with a limit current I Um> N valid for the loop N being executed.
Le module de réglage 35 est destiné à régler l'amplitude du courant de charge en fonction du résultat du test réalisé par le module 34. Il est ainsi adapté pour mettre en œuvre les étapes E5 et E6. Le module d'actualisation, ou de mise à jour, 36 est adapté pour actualiser la valeur du courant limite. Il est destiné à mettre en œuvre les étapes E8, E9 et E10. Il intègre un bloc 360 de détermination de l'état de charge de la batterie et un bloc 361 de calcul du courant limite ½m,w+i ©n fonction de l'état de charge SOCN, à l'aide de la fonction / déterminée par le module 32. The adjustment module 35 is intended to adjust the amplitude of the charging current as a function of the result of the test performed by the module 34. It is thus adapted to implement the steps E5 and E6. The update or update module 36 is adapted to update the value of the limit current. It is intended to implement steps E8, E9 and E10. It incorporates a block 360 for determining the state of charge of the battery and a block 361 for calculating the current limit ½ m , w + i © n depending on the state of charge SOC N , using the function / determined by module 32.
Le module 37 de génération de courant de charge est destiné à générer un courant de charge (par exemple des impulsions de courant ou un courant continu), à partir du courant délivré par la source d'énergie à laquelle est connectée le dispositif 3. L'amplitude du courant de charge généré est soit égale au courant limite déterminé lnm,N, si le courant acquis est supérieur ou égal à ce courant limite, soit égale au courant iPV{tN) fourni par la source, si le courant iPV{tN) délivré par la source est inférieur au courant limite lnm,N. The charge current generation module 37 is intended to generate a charging current (for example current pulses or a direct current), from the current delivered by the energy source to which the device 3 is connected. the amplitude of the generated charging current is equal to the determined limit current ln m , N, if the acquired current is greater than or equal to this limit current, equal to the current i PV {t N ) supplied by the source, if the current i PV {t N ) delivered by the source is lower than the limit current ln m , N.
Le courant de charge généré est transmis à la batterie à charger au travers de l'interface de sortie 38. The generated charging current is transmitted to the battery to be charged through the output interface 38.
L'interface utilisateur 39 comprend de façon classique un clavier, un écran, une interface graphique permettant la saisie et la restitution de données. Bien entendu, une unité centrale de commande, non représentée, est destinée à contrôler le fonctionnement des éléments 30 à 39 du dispositif de contrôle de charge 3. Elle est notamment destinée à commander l'exécution de façon itérative, à des instants successifs, des étapes E3 à E10 par les modules 33, 34, 35 et 36, jusqu'à obtenir une charge prédéfinie, par exemple une charge complète. L'invention pourrait s'appliquer à une batterie autre qu'une batterie lithium- ion, notamment à des batteries au plomb, Ni-Cd ou Ni-MH. The user interface 39 conventionally comprises a keyboard, a screen, a graphical interface for entering and retrieving data. Of course, a central control unit, not shown, is intended to control the operation of the elements 30 to 39 of the load control device 3. It is intended in particular to control the execution of iteratively, at successive times, steps E3 to E10 by the modules 33, 34, 35 and 36, until a predefined load, for example a complete load. The invention could be applied to a battery other than a lithium-ion battery, in particular to lead, Ni-Cd or Ni-MH batteries.
Dans le mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit, la charge est impulsionnelle. L'invention s'applique également à une charge continue (c'est-à- dire non-impulsionnelle) selon un profil de charge variable dans le temps. In the particular embodiment which has just been described, the load is impulse. The invention also applies to a continuous load (that is to say non-impulse) according to a charge profile that varies over time.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de charge électrique d'une batterie (1 ) par une source d'énergie intermittente Method for electrically charging a battery (1) using an intermittent energy source
(2) selon un profil de charge variable dans le temps, comprenant une première étape de configuration (E0), lors de laquelle on paramètre une courbe de charge de référence qui définit un profil de charge variable théorique en fonction du temps, une deuxième étape de configuration, lors de laquelle on détermine une relation entre la courbe de charge de référence (lCh_ref) et une variable caractéristique du niveau de charge de la batterie, et les étapes a), b), c) et d) suivantes, qui sont exécutées de façon itérative, à des instants successifs, jusqu'à obtenir une charge prédéfinie, notamment une charge complète, de la batterie (E1 1 ) : a) détermination (E2, E10) d'un courant limite de charge à l'aide de ladite courbe de référence et à partir de la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie (E8) ; (2) according to a load profile varying over time, comprising a first configuration step (E0), during which a reference load curve is parameterized which defines a theoretical variable load profile as a function of time, a second step configuration, during which a relationship is determined between the reference charge curve (l C h_ref) and a characteristic variable of the battery charge level, and the following steps a), b), c) and d), which are executed iteratively, at successive times, until a predefined charge, in particular a complete charge, of the battery (E1 1) is obtained: a) determination (E2, E10) of a charging limit current at the using said reference curve and from the characteristic variable of the current charge level of the battery (E8);
b) acquisition b) acquisition
(E3) d'un courant {iPV tN)) délivré par la source (2) ; (E3) a current {i PV t N )) delivered by the source (2);
c) test comparatif (E4) entre le courant acquis {iPV tN)) et le courant limite de charge déterminé ; c) comparative test (E4) between the acquired current {i PV t N )) and the determined load limit current;
d) génération (E7) d'un courant de charge dont l'amplitude est soit égale au courant limite déterminé, si le courant acquis est supérieur ou égal au courant limite, soit égale au courant {iPV tN)) fourni par la source (2), si le courant acquis est inférieur au courant limite. d) generation (E7) of a load current whose amplitude is either equal to the determined limit current, if the current acquired is greater than or equal to the limit current, or equal to the current {i PV t N )) supplied by the source (2), if the acquired current is less than the limit current.
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la variable caractéristique du niveau de charge de la batterie est un état de charge (SOCN) de la batterie (1 ). Method according to the preceding claim, characterized in that the characteristic variable of the battery charge level is a state of charge (SOC N ) of the battery (1).
Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape a), on détermine le courant limite de charge, en déterminant le point de la courbe de charge de référence correspondant par ladite relation à la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, during step a), the load limit current is determined, by determining the point of the reference load curve corresponding by said relationship to the characteristic variable of the current battery charge level.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la deuxième étape de configuration (E1 ), on réalise une charge de la batterie (1 ) en appliquant un courant de charge dont l'amplitude est définie par la courbe de charge de référence (lCh_ref) et on détermine parallèlement révolution de ladite variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie (1 ). 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, during the second configuration step (E1), the battery (1) is charged by applying a charging current whose amplitude is defined by the reference charge curve (l C h_ref) and the revolution of said characteristic variable of the current charge level of the battery (1) is determined in parallel.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la courbe de charge de référence définit un courant de charge dont l'amplitude est décroissante au cours du temps. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference load curve defines a load current whose amplitude decreases over time.
6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on détermine l'état de charge de la batterie par une méthode du groupe comportant une méthode coulométrique d'intégration temporelle du courant de charge et une méthode de dérivation temporelle de la tension de la batterie. 6. Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the state of charge of the battery is determined by a group method comprising a coulometric method of temporal integration of the charging current and a derivation method time of the battery voltage.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que on charge la batterie (1 ) au moyen d'impulsions de courant électrique et, pour chaque impulsion de courant (Ibatt(N)), on exécute les étapes a) à d). 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the battery (1) is charged by means of pulses of electric current and, for each current pulse (I b att(N)), the steps are carried out a) to d).
8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la courbe de charge de référence est une courbe enveloppe d'impulsions de courant. 8. Method according to the preceding claim, characterized in that the reference load curve is an envelope curve of current pulses.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est appliqué à l'une des batteries du groupe comportant une batterie lithium- ion, une batterie au plomb, une batterie Ni-Cd et une batterie Ni-MH. 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is applied to one of the batteries from the group comprising a lithium-ion battery, a lead-acid battery, a Ni-Cd battery and a Ni-MH battery .
10. Dispositif de contrôle d'une charge électrique d'une batterie (1 ) par une source d'énergie intermittente (2) selon un profil de charge variable dans le temps, comprenant un module de paramétrage d'une courbe de charge de référence du courant de charge qui définit un profil de charge variable théorique en fonction du temps, un module de détermination d'une relation entre les points de la courbe de charge de référence (lCh_ref) et une variable caractéristique d'un niveau de charge de la batterie, un module (36) de détermination d'un courant limite de charge à l'aide de ladite courbe de référence et à partir de la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie, un module (33) d'acquisition d'un courant {iPV tN)) délivré par la source (2), un module de test (34) destiné à comparer le courant acquis {iPV tN)) et le courant limite de charge déterminé, et un module (37) de génération, à partir du courant délivré par la source, d'un courant électrique de charge dont l'amplitude est soit égale au courant limite déterminé, si le courant acquis est supérieur ou égal au courant limite, soit égale au courant {iPV tN)) fourni par la source (2), si le courant acquis est inférieur au courant limite. 10. Device for controlling an electrical charge of a battery (1) by an intermittent energy source (2) according to a charge profile varying over time, comprising a module for setting a reference charge curve of the charging current which defines a theoretical variable charging profile as a function of time, a module for determining a relationship between the points of the reference charging curve (l C h_ref) and a variable characteristic of a battery charge level, a module (36) for determining a charging limit current using said curve reference and from the characteristic variable of the current charge level of the battery, a module (33) for acquiring a current {i PV t N )) delivered by the source (2), a test module ( 34) intended to compare the acquired current {i PV t N )) and the determined charging limit current, and a module (37) for generating, from the current delivered by the source, an electric charging current of which l the amplitude is either equal to the determined limit current, if the acquired current is greater than or equal to the limit current, or equal to the current {i PV t N )) supplied by the source (2), if the acquired current is less than the limit current .
Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module (36) de détermination d'un courant limite de charge est agencé pour déterminer le point de la courbe de charge de référence correspondant par ladite relation à la variable caractéristique du niveau de charge courant de la batterie. Device according to the preceding claim, characterized in that the module (36) for determining a charging limit current is arranged to determine the point of the reference charging curve corresponding by said relationship to the characteristic variable of the current charging level drums.
Dispositif selon l'une des revendications 10 et 1 1 , caractérisé en ce que le module de génération est agencé pour générer des impulsions de courant électrique de charge. Device according to one of claims 10 and 1 1, characterized in that the generation module is arranged to generate pulses of electric charging current.
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