WO2019002778A1 - Système et méthode de gestion de la batterie de secours pour un dispositif d'appel d'urgence - Google Patents

Système et méthode de gestion de la batterie de secours pour un dispositif d'appel d'urgence Download PDF

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backup
battery
backup battery
circuit
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PCT/FR2018/051592
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Ludovic XAVIER
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to systems and methods for managing the backup battery of an emergency call device.
  • a backup power system for installation in a vehicle, the system comprising a backup battery, a circuit voltage booster, and at least one user device providing an emergency call service, normally powered by the main battery of the vehicle, and exceptionally by the backup battery through the booster circuit, in case of an accident and lack of power via the main battery of the vehicle for example.
  • the backup battery has a nominal voltage lower than the main battery of the vehicle. More specifically, the nominal voltage of the main battery of the vehicle is generally at least 12 volts. The nominal voltage of the backup battery can typically be 3 V, and more generally between 1.5 V and 9 V. Thus it will be necessary to use a voltage booster circuit as already mentioned.
  • This backup battery is preferably of the rechargeable type.
  • the state of charge and the state of health of this battery backup must be regularly monitored to ensure that the day when it is necessary to use this battery backup, the latter can provide enough energy to ensure the possibility to make one (or more) emergency call (s), even several years after the vehicle is put into service.
  • the state of health of the backup battery is usually monitored by means of a discharge test, carried out periodically.
  • the frequency of the discharge test can be for example once a month. If the discharge test shows that the backup battery has lost too much capacity, a required maintenance message is displayed or sent to the driver (or owner) of the vehicle, in order to replace the backup battery by a new one.
  • a specific discharge test circuit is used, based for example on a P-type MOSFET transistor and a "current source” type circuit.
  • a backup power system intended to be installed in a vehicle, the system comprising:
  • the voltage booster circuit further comprises:
  • a second transistor called output.
  • the power system is notable in that the system includes a battery backup test circuit, wherein the first transistor is used to draw power from the backup battery according to a predefined template, which allows, through at a simultaneous measurement of the battery backup voltage, determine a health status of the battery backup.
  • the first transistor is used for both the voltage rise function, with alternating piloting of the first and second transistors and for the function of the discharge test, with a control of the first transistor and with the second transistor. which remains in the off state during the discharge test.
  • the voltage rise and discharge test functions are made exclusive, which is not a problem in itself given the context of use, and the first transistor is used in common by the two functions, which allows to lower the cost of the system.
  • the system may include means for measuring the current flowing in the coil and in the first transistor for application of the predefined current mask during the discharge test.
  • the current measurement allows the monitoring and the current control according to the predefined current mask, for a control of the first transistor is in "ON / OFF" mode, or in linear mode.
  • the system may include a coulometer circuit for measuring the actual discharge during the discharge test, the coulometer circuit being arranged across a resistor placed in series with the coil. Hence a good measurement accuracy to establish the health status of the battery backup.
  • the system may include a third means of switching for selectively connecting the voltage booster circuit with the user device, especially in case of loss of power from the main battery of the vehicle.
  • the third transistor isolates the battery backup subsystem.
  • the third transistor also keeps power user systems and including its memories, which is very useful in the modes of use known as "transport mode” and "long parking station”.
  • the second transistor and / or the third transistor remain in the off state. Thus, there is no external influence during the discharge test.
  • the first transistor is an N-channel MOSFET.
  • An N-channel MOSFET is a more robust solution than the P-channel type.
  • the first transistor is driven in linear mode. This forms a current source as in the classical DCR method, DCR being the abbreviation for Direct Current Rating.
  • the first transistor is driven in "ON / OFF" mode. This gives a simple grid control scheme of the MOSFET in question.
  • the invention also relates to a method of testing the state of health of a backup battery in a backup power system intended to be installed in a vehicle, the system comprising: a backup battery, a backup circuit of synchronous type voltage, at least one user device providing a backup service, normally powered by the main battery of the vehicle and exceptionally by the backup battery through the voltage booster circuit, the voltage booster circuit comprising a coil, a first transistor, said foot, a second transistor, said output, the method comprising:
  • the method may be such that the first and second transistors are further used for the recharge function of the backup battery.
  • FIG. 1 represents a general diagram of a backup power system intended to be installed in a vehicle, in particular to support the emergency call function,
  • FIG. 2 shows a timing diagram illustrating the switchover to the back-up power supply, with the synchronous voltage rise process
  • FIG. 3 shows a time diagram illustrating the current mask and the voltage during the discharge test
  • FIG. 4 shows a time diagram illustrating two examples of control of the first transistor during the discharge test
  • FIG. 5 shows a variant of the emergency power supply system similar to that of FIG. 1,
  • FIG. 6 shows another variant of the emergency power supply system similar to that of FIG. 1,
  • FIG. 7 shows a timing diagram illustrating an alternative embodiment with an example of driving the first transistor during the recharge of the backup battery.
  • Figure 1 schematically shows a backup power system for installation in a motor vehicle, in addition to a conventional power supply line from the main battery 14 of the vehicle.
  • This power supply system with redundancy supports in particular the emergency call function, in particular but not exclusively, in the context of a traffic accident.
  • a user device 3 downstream of the back-up power supply is provided a user device 3 providing an emergency call service, supplied in normal time by the main battery 14 of the vehicle, and exceptionally by the backup battery 1 through a voltage booster circuit 2 which will be detailed below.
  • the user device 3 comprises in particular a GSM interface (or equivalent) with a SIM card for establishing a voice and / or data communication with a remote assistance server.
  • the backup battery 1 is typically a Lithium battery of nominal voltage 3 volts. Preferably, it is a rechargeable battery, which can receive additional charging periodically transparently for the maintenance of the vehicle.
  • Lithium Ferro Phosphate which has a very low self-discharge.
  • the capacity of this battery can be chosen between 1000 m Ah and 2000 m Ah.
  • This type of backup battery 1 is therefore small and light (compared to a 12V backup battery), which is advantageous in the automotive context.
  • the aforementioned voltage booster system 2 comprises a coil L1, a resistor R1, a first transistor M1, said foot, and a second transistor M2, said output, controlled by a control unit 60.
  • ⁇ F1 voltage rise function
  • this switch M3 which can also be called “switch” or “switching means”, is in the form of a relay or a field effect transistor, this switch M3 being interposed between the voltage booster circuit 2 and the user device or devices 3.
  • the switch M3 noted may be a relay, as shown in Figure 1, or a field effect transistor (“FET”) as shown in Figures 5 and 6.
  • FET field effect transistor
  • the first transistor M1 is of N-channel type.
  • the second transistor M2 may be of the P-channel or N-channel type.
  • the control unit 60 drives the first and second transistors M 1, M2 alternately as shown in FIG. respectively via the control lines 61, 62 after the loss of the power supply F via the main battery 14.
  • the switch M3 is closed (that is to say passing).
  • a replay line 66 controls the frequency and the respective duty cycle between the first transistor M1 and the second transistor M2.
  • the output voltage of the elevator noted VS, must be between 6 V and 14 V, more preferably between 7 V and 12 V.
  • the filter 13 on the "normal" supply line comprises a diode which prevents a leakage of the output voltage VS to the general network Vbatt.
  • resistor R1 can be considered as optional within the meaning of the present invention.
  • the user device or devices may typically comprise 4 V and 5 V voltage converters, denoted 30, the output lines of which supply different communication equipment 36, in particular a radio hertzian link and / or data that supports the emergency call ("E-call").
  • the output voltage 4 V is used as the power supply source for the recharge circuit of the backup battery 1 via a charge regulator marked 8.
  • the discharge test in its so-called "DCR" version, is illustrated in FIG. 3: during a first phase, a first level of current ID1 is drawn during a duration TD1, then a second level of current ID2 during a duration TD2 - TD1 .
  • ⁇ / ⁇ is characteristic of the state of health of the backup battery 1. The lower the ratio, the better the battery is.
  • the first phase (from 0 to T1) is a preparation phase and the second phase (from T1 to T2) is a sustained bias phase.
  • the discharge test function F2 makes it possible to determine a state of health index (SOH) of the backup battery 1 according to the above-mentioned criterion ⁇ / ⁇ .
  • the control unit 60 drives the first transistor M1, either intermittently (that is to say in "ON / OFF” mode) as illustrated at reference 9D in FIG. in continuous or linear mode as illustrated at reference 9A in FIG.
  • the system comprises a coulomb-meter circuit 7.
  • Coulomb-meter circuit 7 makes it possible to measure the effective discharge during the discharge test. This makes it possible to measure more precisely the accumulation of current passing through the resistor R1 in order to stick as closely as possible to the gauge of the theoretical current.
  • the coulometer circuit is arranged across the resistor R1 placed in series with the coil L1.
  • FIG. 6 is illustrated a variant on the method of recharging the backup battery 1; according to this configuration, it is avoided to use a specific regulator 8 as before, but instead we use the first and second transistors M1, M2, cyclically controlled while the M3 switch is passing.
  • the recharge function of the backup battery, denoted F3 is based on the use of the first and second transistors M1, M2, with a mean current flowing in the coil L1 and the resistor R1 in the opposite direction to the case of FIG. voltage elevator F1.
  • a closed-loop control via the replay circuit 65 allows the backup battery 1 to be recharged within a very narrow voltage range, without the risk of damaging the backup battery 1.
  • this function F3 recharge of the backup battery is exclusive with the functions voltage rise F1 and discharge test function F2.
  • the duration of the recharge phase S is relatively short, of the order of a few minutes, and in practice the priority is given to the backup power function by the voltage rise F1 when needed (loss of the main power supply and closing of the M3 switch).
  • a replay line 67 arranged downstream of the coil L1 (see FIG. 6), makes it possible to have an image of the current which passes into the first transistor M1, which makes it possible to refine the control of the test. F2 discharge.
  • the minimum voltage VSmin is sought for the output voltage VS of the voltage booster.
  • the F2 discharge test can be carried out either according to the "DCR” (Direct Current Rating) method, or according to the “ACR” ("Alternating Current Rating” method in English), or according to a method based on , or other methods to be defined according to the specifications or recommendations of the manufacturer of the backup battery.
  • DCR Direct Current Rating
  • ACR Alternating Current Rating

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Abstract

Système d'alimentation de secours destiné à être installé dans un véhicule, le système comprenant une batterie de secours (1), un circuit élévateur de tension (2) du type synchrone, un appareil utilisateur (3) fournissant un service de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale du véhicule, et exceptionnellement par la batterie de secours au travers du circuit élévateur de tension, le circuit élévateur de tension comprenant une bobine (L1), un premier transistor (M1), un deuxième transistor (M2), le système comprenant un circuit de test de décharge de la batterie de secours, dans lequel le premier transistor est utilisé pour tirer du courant depuis la batterie de secours selon un gabarit prédéfini (ID1,ID2), ce qui permet, grâce à une mesure simultanée de la tension de la batterie de secours, de déterminer un indice d'état de santé (SOH) de la batterie de secours.

Description

Système et méthode de gestion de la batterie de secours pour un dispositif d'appel d'urgence
La présente invention est relative aux systèmes et procédés de gestion de la batterie de secours d'un dispositif d'appel d'urgence.
En pratique, pour assurer un appel d'urgence en cas de situation exceptionnelle, notamment dans la circulation automobile, on prévoit un système d'alimentation électrique de secours destiné à être installé dans un véhicule, le système comprenant une batterie de secours, un circuit élévateur de tension, et au moins un appareil utilisateur fournissant un service d'appel de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale du véhicule, et exceptionnellement par la batterie de secours au travers du circuit élévateur de tension, en cas d'accident et d'absence d'alimentation via la batterie principale du véhicule par exemple.
On note que la batterie de secours présente une tension nominale plus faible que la batterie principale du véhicule. Plus précisément, la tension nominale de la batterie principale du véhicule est généralement d'au moins 12 volts. La tension nominale de la batterie de secours peut être typiquement de 3 V, et plus généralement comprise entre 1 ,5 V et 9 V. Ainsi il sera nécessaire de faire appel à un circuit élévateur de tension tel que déjà mentionné.
Cette batterie de secours est de préférence du type rechargeable. L'état de charge et l'état de santé de cette batterie de secours doit être régulièrement surveillé pour garantir que le jour où il est nécessaire d'avoir recours à cette batterie de secours, cette dernière puisse fournir assez d'énergie pour garantir la possibilité d'effectuer un (ou plusieurs) appel (s) d'urgence, même plusieurs années après la mise en service du véhicule.
On trouve un exemple d'une telle batterie de secours et de son utilisation dans le document US 8 812 061 .
L'état de santé de la batterie de secours est usuellement surveillé au moyen d'un test de décharge, réalisé de manière périodique. La fréquence du test de décharge peut être par exemple d'une fois par mois. Si le test de décharge montre que la batterie de secours a perdu trop de capacité, un message de maintenance requise est affiché ou transmis à destination du conducteur (ou du propriétaire) du véhicule, ceci afin de procéder au remplacement de la batterie de secours par une neuve.
Dans les configurations connues, on utilise un circuit de test de décharge spécifique, basé par exemple sur un transistor MOSFET de type P et un circuit de type « source de courant ».
Les inventeurs ont toutefois identifié un besoin d'améliorer les configurations connues pour optimiser le coût de la solution.
À cet effet, il est proposé ici un système d'alimentation de secours destiné à être installé dans un véhicule, le système comprenant :
• une batterie de secours,
« un circuit élévateur de tension du type synchrone,
• au moins un appareil utilisateur fournissant un service de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale du véhicule, et exceptionnellement par la batterie de secours au travers du circuit élévateur de tension.
Le circuit élévateur de tension comprend en outre :
· une bobine,
• un premier transistor, dit de pied,
• un deuxième transistor, dit de sortie.
Le système d'alimentation est remarquable en ce que le système comprend un circuit de test de décharge de la batterie de secours, dans lequel le premier transistor est utilisé pour tirer du courant depuis la batterie de secours selon un gabarit prédéfini, qui permet, grâce à une mesure simultanée de la tension de la batterie de secours, de déterminer un indice d'état de santé de la batterie de secours.
Grâce à un tel système, on utilise le premier transistor à la fois pour la fonction élévation de tension, avec un pilotage alterné des premier et deuxième transistors et pour la fonction du test de décharge, avec un pilotage du premier transistor et avec le deuxième transistor qui reste à l'état bloqué pendant le test de décharge.
Les fonctions élévation de tension et test de décharge sont rendues exclusives, ce qui ne pose pas de problème en soi compte tenu du contexte d'utilisation, et le premier transistor est utilisé en commun par les deux fonctions, ce qui permet d'abaisser le coût de revient du système.
Dans divers modes de réalisation du système selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes.
Selon un aspect, le système peut comprendre des moyens de mesure du courant passant dans la bobine et dans le premier transistor, pour l'application du gabarit de courant prédéfini pendant le test de décharge. La mesure de courant permet le suivi et le pilotage du courant selon le gabarit de courant prédéfini, pour un pilotage du premier transistor soit en mode « ON/OFF », soit en mode linéaire.
Selon un aspect, le système peut comprendre un circuit coulomb-mètre, pour mesurer la décharge effective pendant le test de décharge, le circuit coulomb-mètre étant agencé aux bornes d'une résistance placée en série avec la bobine. D'où une bonne précision de mesure pour établir l'indice d'état de santé de la batterie de secours.
Selon un aspect, le système peut comprendre un troisième moyen de commutation permettant de relier sélectivement le circuit élévateur de tension avec l'appareil utilisateur, notamment en cas de perte de l'alimentation par la batterie principale du véhicule. Le troisième transistor permet d'isoler le sous-système batterie de secours. Le troisième transistor permet aussi de garder sous tension les systèmes utilisateurs et notamment ses mémoires, ce qui est très utile dans les modes d'utilisation dits « mode transport » et « station parking long ».
Selon un aspect, pendant le test de décharge, le deuxième transistor et/ou le troisième transistor restent à l'état bloqué. Ainsi, il n'y a pas d'influence externe pendant le test de décharge.
Selon un aspect, le premier transistor est un MOSFET canal N. Un MOSFET canal N est une solution plus robuste que le type canal P.
Selon un aspect, le premier transistor est piloté en mode linéaire. Ceci forme une source de courant comme dans la méthode « DCR » classique, « DCR » étant l'abréviation anglaise de « Direct Current Rating » .
Selon un aspect, le premier transistor est piloté en mode « ON/OFF » . Ceci donne un schéma simple de commande de grille du MOSFET en question.
L'invention vise aussi un procédé de test de l'état de santé d'une batterie de secours dans un système d'alimentation de secours destiné à être installé dans un véhicule, le système comprenant : une batterie de secours, un circuit élévateur de tension du type synchrone, au moins un appareil utilisateur fournissant un service de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale du véhicule et exceptionnellement par la batterie de secours au travers du circuit élévateur de tension, le circuit élévateur de tension comprenant une bobine, un premier transistor, dit de pied, un deuxième transistor, dit de sortie, le procédé comprenant :
· pour la fonction élévation de tension, un pilotage alterné des premier et deuxième transistors,
• pour la fonction du test de décharge, un pilotage cyclique du premier transistor ou un pilotage en mode linéaire du premier transistor, avec le deuxième transistor qui reste à l'état bloqué pendant le test de décharge.
Selon un aspect, le procédé peut être tel que les premier et deuxième transistors sont utilisés en outre pour la fonction de recharge de la batterie de secours.
D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. L'invention sera également mieux comprise en regard des dessins joints sur lesquels :
- la figure 1 représente un schéma général d'un système d'alimentation de secours destiné à être installé dans un véhicule, pour supporter notamment la fonction appel d'urgence,
- la figure 2 montre un diagramme temporel illustrant le basculement vers l'alimentation de secours, avec le processus d'élévation de tension synchrone,
- la figure 3 montre un diagramme temporel illustrant le gabarit de courant et la tension pendant le test de décharge,
- la figure 4 montre un diagramme temporel illustrant deux exemples de pilotage du premier transistor pendant le test de décharge,
- la figure 5 montre une variante du système d'alimentation de secours analogue à celui de la figure 1 ,
- la figure 6 montre une autre variante du système d'alimentation de secours analogue à celui de la figure 1 ,
- la figure 7 montre un diagramme temporel illustrant une variante de réalisation avec un exemple de pilotage du premier transistor pendant la recharge de la batterie de secours.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 représente schématiquement un système d'alimentation électrique de secours destiné à être installé dans un véhicule automobile, en complément d'une ligne d'alimentation électrique conventionnelle issue de la batterie principale 14 du véhicule.
Ce système d'alimentation avec redondance supporte notamment la fonction appel d'urgence, notamment mais non exclusivement, dans le contexte d'un accident de la circulation automobile.
Plus précisément, on prévoit en aval de l'alimentation de secours un appareil utilisateur 3 fournissant un service d'appel de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale 14 du véhicule, et exceptionnellement par la batterie de secours 1 au travers d'un circuit élévateur de tension 2 qui va être détaillé ci-après.
L'appareil utilisateur 3 comprend notamment une interface GSM (ou équivalent) avec carte SIM pour établir une communication vocale et/ou de données avec un serveur d'assistance distant.
La batterie de secours 1 est typiquement une batterie Lithium de tension nominale 3 volts. De préférence, il s'agit d'une batterie rechargeable, qui peut recevoir un complément de charge périodiquement de façon transparente s'agissant de la maintenance du véhicule.
En particulier on peut choisir une batterie de type Lithium Ferro Phosphate qui présente une autodécharge très faible. La capacité de cette batterie peut être choisie entre 1000 m Ah et 2000 m Ah.
Ce type de batterie de secours 1 est par conséquent petite et légère (si on la compare à une batterie de secours 12V), ce qui est avantageux dans le contexte automobile.
Le système élévateur de tension 2 susmentionné comprend une bobine L1 , une résistance R1 , un premier transistor M1 , dit de pied, et un deuxième transistor M2, dit de sortie, commandés par une unité de commande 60.
On verra que ces éléments sont utilisés pour 2 fonctions F1 , F2 et même une troisième fonction F3 optionnelle.
· F1 : fonction élévation de tension.
• F2 : fonction test de décharge (test « SOH » pour « State Of Health » en langue anglaise).
• F3 : fonction recharge de la batterie de secours.
On prévoit un commutateur M3 agencé en aval du circuit élévateur de tension 2. Plus précisément, ce commutateur M3 que l'on peut aussi appeler « switch » ou « moyen de commutation » , se présente sous la forme d'un relais ou d'un transistor à effet de champ, ce commutateur M3 étant interposé entre le circuit élévateur de tension 2 et le ou les appareils utilisateurs 3.
Le commutateur noté M3 peut être un relais, comme représenté à la figure 1 , ou un transistor à effet de champ (« FET » en anglais pour « Field Effect Transistor ») comme représenté aux figures 5 et 6.
Le premier transistor M1 est de type canal N.
Le deuxième transistor M2 peut être de type canal P ou de type canal N. Pour la fonction élévation de tension F1 , l'unité de commande 60 pilote les premier et deuxième transistors M 1 , M2 en alternance comme ceci est illustré à la figure 2, respectivement via les lignes de commande 61 , 62 après la perte de l'alimentation F via la batterie principale 14.
Pendant le fonctionnement de l'élévateur de tension, que l'on appelle aussi dans le langage technique courant « booster » , le commutateur M3 est fermé (c'est-à-dire passant).
Quand le premier transistor M1 est passant, un courant est appelé dans la bobine L1 ; puis on bloque le premier transistor M1 et on ouvre le deuxième transistor M2 ce qui provoque une sortie de courant vers le condensateur C1 qui sert de réservoir et fournit un effet filtrant.
Chaque transition entre le premier transistor M1 et le deuxième transistor M2 permet d'augmenter la charge du condensateur C1 . Le mécanisme de l'élévateur de tension est connu dans l'art et n'est donc pas détaillé plus avant ici. Une ligne de relecture 66 permet le pilotage de la fréquence et du rapport cyclique respectif entre le premier transistor M1 et le deuxième transistor M2.
La tension de sortie de l'élévateur, notée VS, doit être comprise entre 6 V et 14 V, plus préférentiellement entre 7 V et 12 V.
Le filtre 13 sur la ligne d'alimentation « normale » comprend une diode qui évite une fuite de la tension de sortie VS vers le réseau général Vbatt.
On note que la résistance R1 peut être considérée comme optionnelle au sens de la présente invention.
Le ou les appareils utilisateurs, référencés génériquement par le repère 3, peuvent typiquement comprendre des convertisseurs de tension 4 V et 5 V, notés 30, dont les lignes de sortie alimentent différents équipements de communication 36 dont en particulier une liaison hertzienne vocale et/ou de données qui supportent l'appel d'urgence (« E-call »).
Par ailleurs, on utilise la tension de sortie 4 V comme source d'alimentation du circuit de recharge de la batterie de secours 1 via un régulateur de charge repéré 8.
En effet, en raison de l'autodécharge naturelle et de l'énergie consommée pendant les tests de décharge, il est nécessaire de prévoir une recharge périodique de la batterie de secours 1 .
Le test de décharge, dans sa version dite « DCR », est illustré en figure 3 : pendant une première phase, on tire un premier niveau de courant ID1 pendant une durée TD1 , puis un deuxième niveau de courant ID2 pendant une durée TD2 - TD1 .
On pose :
AV = V1 - V2, et
ΔΙ = ID2 - ID1 .
Δν/ΔΙ est caractéristique de l'état de santé de la batterie de secours 1. Plus ce ratio est faible, plus la batterie est en bonne santé.
Selon un choix parmi d'autres :
ID1 = 0,5 A, et
ID2 = 1 ,5 A.
Selon un autre ? choix parmi d'autres :
TD1 = 3 minutes, et
TD2 - TD1 = 4 secondes.
Ces données constituent un gabarit de décharge prédéterminé GC ; bien entendu, d'autres données peuvent être choisies notamment en fonction du type de batterie de secours.
Selon ce type de gabarit, la première phase (de 0 à T1 ) est une phase de préparation et la deuxième phase (de T1 à T2) est une phase de sollicitation soutenue. La fonction test de décharge F2 permet de déterminer un indice d'état de santé (SOH) de la batterie de secours 1 selon le critère Δν/ΔΙ susmentionné.
Pour la fonction test de décharge F2, l'unité de commande 60 pilote le premier transistor M1 , soit par intermittence (c'est-à-dire en mode « ON/OFF ») comme illustré à la référence 9D en figure 4, soit en mode continu ou linéaire comme illustré à la référence 9A en figure 4.
Dans le cas comme illustré par le gabarit réel obtenu, on essaie de se rapprocher au maximum du gabarit de courant théorique.
Pendant le test de décharge F2, on note que le deuxième transistor M2 ou le commutateur M3 est bloqué, ou les deux sont bloqués.
Selon des variantes représentées aux figures 5 et 6, le système comprend un circuit coulomb-mètre 7. Le circuit coulomb-mètre 7 permet de mesurer la décharge effective pendant le test de décharge. Ceci permet de mesurer plus précisément le cumul de courant qui passe dans la résistance R1 afin de coller au plus près au gabarit du courant théorique.
En pratique, le circuit coulomb-mètre est agencé aux bornes de la résistance R1 placée en série avec la bobine L1 .
Sur la figure 6, est illustrée une variante concernant le procédé de recharge de la batterie de secours 1 ; selon cette configuration, on évite d'utiliser un régulateur spécifique 8 comme précédemment, mais à la place on utilise les premier et deuxième transistors M1 , M2, commandés cycliquement alors que le commutateur M3 est passant. Ceci est illustré à la figure 7 ; la fonction recharge de la batterie de secours, notée F3, repose sur l'utilisation des premier et deuxième transistors M1 , M2, avec un courant moyen qui circule dans la bobine L1 et la résistance R1 dans le sens opposé au cas de figure de l'élévateur de tension F1 .
Une commande en boucle fermée via le circuit de relecture 65 permet de recharger la batterie de secours 1 dans un intervalle de tension très étroit, sans risquer d'endommager la batterie de secours 1 .
Bien entendu, il faut admettre que cette fonction F3 recharge de la batterie de secours est exclusive avec les fonctions élévation de tension F1 et la fonction test de décharge F2. Toutefois, on note aussi que la durée de la phase de recharge S est relativement courte, de l'ordre de quelques minutes, et en pratique la priorité est donnée à la fonction alimentation de secours par l'élévation de tension F1 en cas de besoin (perte de l'alimentation principale et fermeture du commutateur M3).
Selon une variante de réalisation, une ligne de relecture 67, agencée en aval de la bobine L1 (cf figure 6), permet d'avoir une image du courant qui passe dans le premier transistor M1 ce qui permet d'affiner le pilotage du test de décharge F2. La tension minimale VSmin est recherchée pour la tension de sortie VS de l'élévateur de tension.
On note VSmin = 6,8 V en typique, 6 V en pire cas.
Le test de décharge F2 peut être réalisé soit selon la méthode « DCR » (« Direct Current Rating » en langue anglaise), soit selon la méthode « ACR » (« Alternating Current Rating » en langue anglaise), soit selon une méthode par puises, ou autres méthodes à définir selon les spécifications ou préconisations du fabricant de la batterie de secours.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'alimentation de secours destiné à être installé dans un véhicule, le système comprenant :
• une batterie de secours (1 ),
• un circuit élévateur de tension (2) du type synchrone,
« au moins un appareil utilisateur (3) fournissant un service de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale (14) du véhicule, et exceptionnellement par la batterie de secours (1 ) au travers du circuit élévateur de tension (2), le circuit élévateur de tension (2) comprenant :
- une bobine (L1 ),
- un premier transistor (M1 ), dit de pied,
- un deuxième transistor (M2), dit de sortie,
caractérisé en ce que le système comprend un circuit de test de décharge de la batterie de secours (1 ), dans lequel le premier transistor (M1 ) est utilisé pour tirer du courant depuis la batterie de secours (1 ) selon un gabarit prédéfini (ID1 , ID2), qui permet, grâce à une mesure simultanée de la tension de la batterie de secours (1 ), de déterminer un indice d'état de santé (SOH) de la batterie de secours (1 ).
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel le système comprend des moyens de mesure du courant passant dans la bobine (L1 ) et le premier transistor (M1 ), pour l'application du gabarit de courant prédéfini pendant le test de décharge.
3. Système selon la revendication 1 , dans lequel le système comprend un circuit coulomb-mètre (7), pour mesurer la décharge effective pendant le test de décharge, le circuit coulomb-mètre (7) étant agencé aux bornes d'une résistance (R1 ) placée en série avec la bobine (L1 ).
4. Système selon la revendication 1 , dans lequel le système comprend un troisième moyen de commutation (M3), permettant de relier sélectivement le circuit élévateur de tension (2) avec l'appareil utilisateur (3) notamment en cas de perte de l'alimentation par la batterie principale (14) du véhicule.
5. Système selon la revendication 4, dans lequel pendant le test de décharge, le deuxième transistor (M2) et/ou le troisième moyen de commutation (M3) restent à l'état bloqué.
6. Système selon la revendication 1 , dans lequel le premier transistor (M 1 ) est un MOSFET canal N.
7. Système selon la revendication 1 , dans lequel le premier transistor (M 1 ) est piloté en mode linéaire.
8. Système selon la revendication 1 , dans lequel le premier transistor (M 1 ) est piloté en mode « ON/OFF ».
9. Procédé de test de l'état de santé (SOH) d'une batterie de secours dans un système d'alimentation de secours destiné à être installé dans un véhicule, le système comprenant : une batterie de secours (1 ), un circuit élévateur de tension (2) du type synchrone, au moins un appareil utilisateur (3) fournissant un service de secours, alimenté en temps normal par la batterie principale (14) du véhicule, et exceptionnellement par la batterie de secours (1 ) au travers du circuit élévateur de tension (2),
• le circuit élévateur de tension (2) comprenant une bobine (L1 ), un premier transistor (M1 ), dit de pied, un deuxième transistor (M2), dit de sortie,
• le procédé comprenant :
• pour la fonction élévation de tension, un pilotage alterné des premier et deuxième transistors (M1 , M2)
• pour la fonction du test de décharge, un pilotage cyclique du premier transistor (M 1 ) ou un pilotage en mode linéaire du premier transistor (M1 ), avec le deuxième transistor (M2) qui reste à l'état bloqué pendant le test de décharge.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les premier et deuxième transistors (M1 , M2) sont utilisés en outre pour la fonction de recharge de la batterie de secours (1 ).
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