FR2976677A1

FR2976677A1 - Procede de gestion et diagnostic d'une batterie

Info

Publication number: FR2976677A1
Application number: FR1155302A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Delaille
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-12-21

Abstract

Procédé de gestion d'une batterie comprenant plusieurs modules (12) disposés en série et au moins un module témoin (13) de propriété différente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure d'au moins une grandeur électrique aux bornes d'un module témoin (13) et une étape d'estimation de l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie à partir de cette grandeur électrique.

Description

L'invention concerne un procédé de gestion d'une batterie, comprenant notamment la réalisation du diagnostic de ses différents sous-ensembles. Elle concerne aussi une batterie en tant que telle comprenant un agencement permettant de mettre en oeuvre ce procédé de gestion. Enfin, elle concerne aussi un système de gestion de batterie mettant en oeuvre ce procédé de gestion de batterie.

La figure 1 représente une batterie selon l'état de la technique, aussi appelée « pack batterie ». Un tel pack batterie, que nous appellerons simplement batterie par la suite, est composé d'une multitude de batteries élémentaires, que nous appellerons cellules. La batterie représentée sur la figure 1 comprend plus précisément plusieurs étages ou modules 2, disposés en série, et chaque module comprend plusieurs cellules 1 disposées en parallèle. En variante, ces cellules peuvent être agencées différemment au sein d'un module. Une telle architecture de batterie, en modules juxtaposés, permet une réalisation modulaire qui apporte une flexibilité dans sa gestion, son transport et sa maintenance par exemple.

De plus, la gestion d'une telle batterie de l'état de la technique comprend en général deux types de diagnostics complémentaires : le diagnostic de l'état de charge, souvent appelé par sa dénomination anglo-saxonne de « State Of Charge », ou plus simplement SOC, qui permet d'estimer à un instant donné le niveau de charge de la batterie, et le diagnostic de son état d'usure ou vieillissement, souvent appelé par sa dénomination anglo- saxonne de « State Of Health » pour état de santé, ou plus simplement SOH.

L'évaluation du SOC et du SOH repose en général sur la seule mesure de la tension aux bornes de la batterie, qui est la grandeur électrique la plus accessible et la plus facile à exploiter. Toutefois, la tension ne permet d'appréhender avec précision que la pleine charge ou pleine décharge de la batterie et s'avère en pratique insuffisante pour connaître avec précision l'état de charge de la batterie à tout moment. Dans la pratique, les solutions existantes ne permettent de prévenir l'utilisateur de la fin d'autonomie d'une batterie que tardivement, peu de temps avant la pleine décharge de la batterie, ce qui est souvent insuffisant pour lui permettre d'anticiper cette situation. En remarque, cet état de charge dépend de plus d'autres facteurs comme la température et le courant, le type d'application de la batterie, et la technologie de batterie utilisée. De même, la diminution des performances des batteries avec le temps et leur usure, évaluée par le SOH, n'est déductible qu'à partir de l'observation de l'évolution des fins de charge de la batterie avec la mesure de la tension.

Ainsi, un objet général de l'invention est de proposer une solution de gestion d'une batterie qui permet d'améliorer la réalisation du diagnostic de l'état de la batterie, et plus particulièrement le calcul de son état de charge SOC et/ou de son état de santé SOH.

A cet effet, l'invention repose sur un procédé de gestion d'une batterie comprenant plusieurs modules disposés en série et au moins un module témoin de propriété différente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure d'au moins une grandeur électrique aux bornes d'un module témoin et une étape d'estimation de l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie à partir de cette grandeur électrique.

La grandeur électrique peut être la tension et le procédé peut comprendre une étape de mesure de la tension aux bornes d'au moins un module témoin lors d'une phase de charge et/ou décharge de la batterie pour en déduire l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie.30 Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre une étape d'indication d'un état de charge SOC de la batterie lorsque la mesure d'une grandeur électrique d'un module témoin indique la proximité de la pleine charge et/ou décharge d'un module témoin de la batterie.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre la décharge et/ou charge d'un module témoin de plus faible capacité qu'un module de la batterie, de sorte que le module témoin atteigne la pleine charge et/ou décharge de manière anticipée dans le temps par rapport au module de la batterie.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre la décharge et/ou charge d'un module témoin de nature électrochimique différente de celle d'un module de la batterie, de sorte que le module témoin ait une courbe au module de la batterie.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre une étape de décharge d'une batterie jusqu'à la pleine décharge d'un module témoin puis une étape de charge simultanée des modules de la batterie et du module témoin jusqu'à pleine charge.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre une étape de décharge d'une batterie jusqu'à la pleine décharge d'un module témoin, puis une étape de déconnexion du module témoin déchargé et de décharge des modules de la batterie jusqu'à leur pleine décharge, puis une étape de charge des seuls modules de la batterie, puis une étape de connexion du module témoin et de charge simultanée des modules de la batterie et du module témoin jusqu'à pleine charge.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre la décharge et/ou charge de plusieurs modules témoins de capacités différentes et de plus faible capacité qu'un module de la batterie, de sorte que plusieurs modules témoins atteignent la pleine charge et/ou décharge à des instants différents et de manière anticipée dans le temps par rapport à un module de la batterie.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre une étape de mesure de la même grandeur électrique aux bornes d'au moins un module de la batterie et d'au moins un module témoin et une étape d'estimation de l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie à partir de ces deux mesures de grandeur électrique.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre une étape de décharge et/ou charge de la batterie, une étape de mesure des instants de pleine décharge et/ou charge d'un module de la batterie et d'un module témoin au vieillissement plus lent, et une étape d'estimation de l'état de santé SOH de la batterie à partir de la différence entre ces instants de décharge et/ou charge.

Le procédé de gestion d'une batterie peut comprendre la décharge et/ou charge d'un module témoin de structure différente de sorte à vieillir plus lentement et/ou d'un module témoin périodiquement déconnecté de la batterie pour subir moins de cycles de charge et/ou décharge que les modules de la batterie et vieillir moins vite.

L'invention porte aussi sur une batterie comprenant plusieurs modules disposés en série, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un module témoin de caractéristique différente, relié en série aux modules de la batterie par l'intermédiaire d'un connecteur.

La batterie peut comprendre au moins un module témoin de capacité différente de celle des modules de la batterie, et/ou de nature électrochimique différente, et/ou de propriétés de vieillissement différentes.

La batterie peut comprendre au moins un module témoin dont la courbe d'évolution de la tension en fonction du temps à ses bornes diffère de celle d'au moins un module de la batterie. L'invention porte aussi sur un calculateur d'un système de gestion de batterie, caractérisé en ce qu'il comprend un programme d'ordinateur qui met en oeuvre le procédé de gestion de batterie tel que décrit précédemment. 15 L'invention porte aussi sur un système de gestion d'une batterie, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un calculateur tel que décrit ci-dessus, une batterie telle que décrite précédemment, au moins un capteur de mesure d'une grandeur électrique aux bornes d'un module témoin de la 20 batterie et un dispositif d'actionnement de l'interrupteur du module témoin.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes 25 parmi lesquelles :

La figure 1 représente schématiquement l'architecture d'une batterie selon un état de la technique.10 La figure 2 représente schématiquement l'architecture d'une batterie selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 3 représente l'évolution de la tension aux bornes d'un module de la batterie et aux bornes d'un module témoin selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 4 représente l'évolution de la tension aux bornes d'un module de la batterie et aux bornes d'un module témoin selon un second mode de réalisation de l'invention.

La figure 5 représente l'évolution de la tension aux bornes d'un module de la batterie et aux bornes d'un module témoin selon un troisième mode de réalisation de l'invention.

Une batterie 10 selon un mode de réalisation de l'invention est schématiquement représentée sur la figure 2. Elle comprend plusieurs modules 12 en série ainsi qu'un module particulier et que nous appellerons module témoin 13, dont la fonction principale est de participer à l'élaboration du diagnostic de la batterie.

Pour cela, le module témoin est disposé en série avec les autres modules de la batterie, mais peut être déconnecté du reste de la batterie par un interrupteur 14. Ce module témoin fonctionne partiellement avec le reste des modules de la batterie, de sorte à pouvoir représenter une image de l'état des modules de la batterie, et partiellement de manière déconnectée des modules de la batterie, notamment pour pouvoir fournir un diagnostic. En remarque, ce module témoin ne participe pas à la fonction de restitution de charges de la batterie, ou en tous cas pas de manière prioritaire et nécessaire, ce qui permet de le déconnecter sans conséquence sur le fonctionnement de la batterie vis-à-vis de l'extérieur.

La batterie 10 est associée à un centre de traitement ou unité centrale, non représenté, qui comprend au moins un calculateur apte à commander l'interrupteur 14 du module témoin 13, par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement, et apte à récupérer des mesures de tension aux bornes du module témoin et éventuellement aux bornes des autres modules, et à exploiter ces mesures pour mettre en oeuvre un procédé de diagnostic de la batterie qui sera décrit ci-dessous. Ensuite, il transmet un résultat du diagnostic à un utilisateur par toute interface homme machine. Il peut par exemple émettre une alarme lorsque le module témoin approche de son état déchargé.

Un système de gestion comprend donc une batterie et une unité centrale, comprenant des moyens matériel (hardware) et/ou logiciel (software), pour mettre en oeuvre le procédé de gestion de la batterie, incluant son diagnostic. Pour cela, il comprend au moins un capteur de mesure d'une grandeur électrique aux bornes d'au moins un module témoin 13 de la batterie et éventuellement d'un ou plusieurs modules 12 de la batterie. La partie logicielle peut se trouver au moins partiellement au sein de la batterie elle-même.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le module témoin 13 est un module de même nature que les autres modules de la batterie mais de capacité inférieure aux autres modules. Lors du fonctionnement normal de la batterie, dans sa fonction de restitution de charges pour alimenter un dispositif connecté sur ses bornes, le module témoin reste en série avec les autres modules, vit exactement les mêmes phénomènes électriques que les autres modules. Toutefois, sa capacité étant inférieure, il approche de sa fin de charge plus rapidement que les autres modules. Quand il approche de sa fin de charge, la tension à ses bornes chute brutalement, ce qui permet sa détection. Ensuite, le module témoin 13 est déconnecté des autres modules de la batterie en ouvrant simplement l'interrupteur 14, de sorte qu'il ne pénalise pas le fonctionnement normal du reste de la batterie, dont les modules 12 continuent d'alimenter le dispositif jusqu'à approcher à leur tour de leur pleine décharge.

La figure 3 illustre le phénomène explicité ci-dessus. La courbe 5 illustre l'évolution de la tension aux bornes d'un module 12 de la batterie lors de sa décharge, alors que la courbe 6 illustre l'évolution de la tension aux bornes du module témoin 13. Selon une réalisation simplifiée, il est considéré que tous les modules 12 de la batterie sont identiques et dans un même état, puisqu'ils sont de même nature et sont soumis aux mêmes contraintes de fonctionnement. La courbe 6 montre que la tension du module témoin devient nulle à un instant t1, et chute brutalement quelque temps auparavant, ce qui est détectable. Au contraire, un module 12 de la batterie atteint une tension nulle à un instant ultérieur t2. Ainsi, la détection de l'arrivée en fin de charge du module témoin 13, permet donc bien d'en déduire à l'instant t2, de manière anticipée, d'une différence de temps T entre t2 et t1, de la future décharge de l'ensemble de la batterie. Le module témoin 13 remplit ainsi la fonction d'indicateur de décharge de la batterie, plus généralement d'indicateur de l'état de charge de la batterie. En effet, sans ce module témoin, il ne serait possible de s'apercevoir de la fin de charge de la batterie qu'à partir de la courbe 5, c'est-à-dire trop peu de temps avant l'instant t2 de pleine décharge.

Naturellement, le module témoin 13 est choisi de sorte à remplir la fonction d'indicateur de la manière souhaitée. À titre d'exemple, si la batterie comprend des modules de capacités 15 Ah, alors il est possible de choisir un module témoin de capacité 12 Ah, qui permettra d'indiquer la future décharge de la batterie lorsque cette dernière sera à un état de charge de 20 %.

Le procédé de gestion d'une telle batterie doit combiner le fonctionnement particulier du module témoin 13 avec le fonctionnement normal des autres modules, de sorte à obtenir une indication fiable de la part du module témoin, sans perturber le fonctionnement normal de la batterie. Ce procédé va maintenant être détaillé selon un mode de réalisation de l'invention.

Dans un premier temps, il est considéré que tous les modules 12 de la batterie et le module témoin 13 se trouvent dans un état de pleine charge (SOC = 1).

Dans une phase de fonctionnement de la batterie, le module témoin 13 atteint le premier son niveau de décharge, qui correspond par exemple à un état de charge de 20 % pour les autres modules 12 de la batterie, si on reprend l'exemple explicité précédemment. Naturellement, ce principe peut être implémenté avec toute autre valeur que celle de 20 %, par le simple choix de la différence de capacité de charge entre le module témoin 13 et les modules 12 de la batterie.

Selon une première solution, la décharge de la batterie est stoppée au moment de la pleine décharge du module témoin. Une phase de charge de la batterie est alors engagée, qui conduit automatiquement à une charge pleine simultanée de tous les modules de la batterie, y compris le module témoin. Ensuite, une nouvelle utilisation de la batterie pourra commencer, et les deux phases précédentes peuvent être répétées de la même manière.

Selon une seconde solution, la batterie continue à être utilisée jusqu'à la pleine décharge de tous ses modules.

Ensuite, une pleine charge peut être mise en oeuvre, dans laquelle le module témoin atteint sa pleine charge en premier, ce qui fournit une indication que la batterie approche de sa pleine charge, de manière similaire à l'indication prochaine de la décharge de la batterie explicitée précédemment. Le module témoin est alors déconnecté du reste de la batterie, et la phase de charge est poursuivie pour atteindre la pleine charge de tous les modules 12 de la batterie. Ensuite, le module témoin est reconnecté à la batterie, et la phase de charge peut être légèrement poursuivie pour s'assurer que l'ensemble des modules sont bien dans leur état de pleine charge.

En variante, le procédé peut mettre en oeuvre une étape de charge partielle de la batterie. Dans ce cas, le procédé de charge comprend une première sous-étape de charge des modules 12 seuls de la batterie, sans charger le module témoin 13, jusqu'à ce que ces modules 12 atteignent l'état de charge qu'ils avaient lorsque le module témoin a atteint sa pleine décharge, c'est-à-dire 20 % selon cet exemple choisi. La batterie retrouve son état de décharge de la première solution explicitée ci-dessus, et le procédé se déroule alors selon les étapes explicitées précédemment, met en oeuvre la charge de tous les modules 12 et du module témoin 13 simultanément, dans une seconde sous-étape.

Le mode de réalisation précédent a été décrit à partir d'un seul module témoin. Toutefois, il est naturellement possible en variante d'utiliser plusieurs modules témoin, de capacités différentes, pour permettre d'indiquer par ce biais plusieurs niveaux d'état de charge des modules 12 de la batterie. Cette solution peut notamment être implémentée pour indiquer plusieurs faibles états de charges, à partir de plusieurs modules témoins de capacité de charges inférieure à celle des modules 12.

Par exemple, une telle variante de réalisation peut être décrite sur la base d'une batterie comportant deux modules témoins : le premier module témoin présente une capacité de Xl % (par exemple 80 %) alors que le second module témoin présente une capacité par exemple de 10 %.

A un instant initial, la batterie se trouve à son état de pleine charge. Ensuite, la batterie est utilisée et se décharge. Durant cette phase de décharge, seul le premier module témoin est connecté à la batterie et se décharge aussi. Il atteint sa pleine décharge lorsque les autres modules se trouvent dans un état de charge proche de 100 - Xl % (soit 20 % dans cet exemple). Le premier module témoin indique ainsi l'état de charge de la batterie aux environs de sa pleine décharge, comme explicité précédemment. Ensuite, le premier module témoin est déconnecté du reste de la batterie alors que le second module témoin devient connecté. La batterie continue sa décharge jusqu'à la pleine décharge du second module témoin, ce qui permet d'approcher la pleine décharge sans utiliser un témoin de grande capacité, par exemple de 90%, ce qui induirait des pertes d'énergie non négligeables.

Au contraire, lors d'une phase de charge de la batterie, la première étape comprend uniquement la charge du second module témoin jusqu'à sa pleine charge et des modules de la batterie, le premier module témoin étant déconnecté, suivie d'une seconde étape qui comprend la charge du premier module témoin jusqu'à pleine charge simultanément aux modules de la batterie, le second module témoin étant alors déconnecté.30 Le principe précédent peut être appliqué avec une batterie comprenant plus de deux modules témoin, ces modules témoins étant successivement connectés ou déconnectés de la batterie en fonction de leurs capacités qui peuvent s'échelonner à façon, par exemple de 80% à quelques pourcents.

Selon un second mode de réalisation de l'invention, la batterie 10 comprend un module témoin 13 de nature électrochimique différente des modules 12 de la batterie et présente une courbe d'évolution de la tension à ses bornes en fonction du temps différente, avantageusement avec une évolution plus prononcée. Dans ce cas, le module témoin peut éventuellement présenter une capacité similaire à celle des modules de la batterie.

La figure 4 illustre le fonctionnement de ce second mode de réalisation. La courbe 5 illustre toujours l'évolution avec le temps de la tension aux bornes d'un module 12 de la batterie lors de sa décharge, alors que la courbe 7 illustre l'évolution de la tension aux bornes du module témoin de nature électrochimique différente. Cette courbe 7 s'éloigne rapidement de la courbe 5, au niveau d'une zone 8, où elle présente une pente vers le bas beaucoup plus importante que celle de la courbe 5, ce qui est détecté et sert de base à un indicateur, permettant d'indiquer dès cette zone 8 que la batterie se trouve dans un état de charge intermédiaire. Comme cette pente de la courbe 7 est beaucoup plus marquée que celle de la courbe 5, il est possible de déduire de la mesure de la tension une estimation de l'état de charge du module témoin de manière précise et sur une plage étendue, contrairement aux modules 12 de la batterie. De plus, dans cet exemple, le module témoin arrive en pleine décharge en même temps que les autres modules et il est possible d'en déduire une information directe sur l'état de charge des autres modules. En variante, ce module témoin pourrait avoir une capacité inférieure et indiquer de même un état de charge des modules de la batterie.

Un troisième mode de réalisation de l'invention repose sur l'utilisation d'un module témoin doté d'une propriété de vieillissement différente des modules de la batterie. Notamment, il est avantageux de choisir un module témoin au vieillissement plus lent, c'est-à-dire capable de subir un nombre de cycles de charges et décharges beaucoup plus important que les autres modules. Par exemple, un module comprenant des éléments de titanate/phosphate de fer en complément d'éléments de graphite/phosphate de fer possède une grande résistance dans le temps et peut être choisi. En variante, le module témoin peut être basé sur les mêmes composés électrochimiques que les modules de la batterie mais se présenter sous une forme qui le rend plus résistant dans le temps.

Ce module témoin peut de plus présenter une capacité inférieure à celle des modules de la batterie, par exemple de 80% de celle des modules 12. Ainsi, avec le temps, la capacité des modules de la batterie va diminuer et se rapprocher de la capacité du module témoin. Cette évolution dans le temps permet d'évaluer l'état de santé SOH des modules de la batterie, par l'intermédiaire du module témoin. Par exemple, lorsque ces modules arriveront à pleine décharge en même temps que le module témoin, ils auront perdu 20% de leur capacité selon l'exemple choisi.

La figure 5 illustre ce principe, sur laquelle les différentes courbes 5, 5', 5", 5"' d'évolution avec le temps de la tension aux bornes d'un module 12 de la batterie lors de sa décharge se déplacent respectivement vers la gauche avec le vieillissement des modules de la batterie, ce qui signifie que ces modules se déchargent de plus en plus vite avec le temps car leur capacité diminue. La courbe 8 représente l'évolution avec le temps de la tension aux bornes du module témoin 13 de la batterie lors de sa décharge : cette dernière reste stable dans le temps car le module témoin vieillit beaucoup plus lentement selon le choix explicité ci-dessus. Ainsi, ce rapprochement des courbes 5 de cette courbe 8, permet, par la simple mesure de l'évolution dans le temps de la différence entre leur temps de pleine décharge, d'en déduire la valeur du SOH des modules de la batterie.

Selon une variante de ce troisième mode de réalisation, le module témoin 13 peut être le même que les modules 12 ou de toute sorte, et son vieillissement est réduit en le déconnectant régulièrement du reste de la batterie, pour qu'il subisse un nombre de cycles de charge et décharge inférieur aux autres modules.

Lorsqu'on souhaite mesurer le SOH de la batterie, la batterie est d'abord pleinement chargée, incluant la charge du module témoin, puis complètement déchargée. En fin de décharge, le procédé comprend une étape de comparaison des temps de décharge entre le module témoin et un autre module de la batterie. Cet écart permet de calculer le SOH. En variante, cette mesure peut se faire lors de la pleine charge de la batterie, en comparant les écarts entre les temps de charge du module témoin et d'un autre module de la batterie.

Dans toutes les variantes de ce troisième mode de réalisation, le module témoin peut avoir une capacité inférieure ou une capacité égale à celle des autres modules. Comme on mesure l'écart des temps de charge ou décharge, cette capacité est peu importante. En variante, plusieurs modules témoin de capacité différente peuvent être utilisés. Avec le vieillissement de la batterie, la décharge ou charge des modules va successivement coïncider avec celle des différents modules témoins, qui pourront alors facilement indiquer la perte de capacité des modules de la batterie et donc son état de santé.

En remarque, dans toutes ces réalisations, le module témoin est régulièrement déconnecté du reste de la batterie, comme cela a été explicité. En situation d'urgence, par exemple de panne suite à la pleine décharge de la batterie, ce ou ces modules témoins non déchargés peuvent alors être utilisés, pour fournir une énergie supplémentaire de secours. Dans un mode de réalisation dans lequel cette seconde fonction du module témoin est importante, la capacité du module témoin peut être choisie égale ou supérieure à celle des modules de la batterie, pour augmenter cette performance de restitution de charges en situation de secours, sa performance d'utilisation comme batterie de secours.

Les différentes étapes du procédé de gestion de batterie ont été explicitées précédemment sur la base de la capacité des modules de la batterie. En remarque, le principe pourrait de même être appliqué en ayant recours à toute autre mesure caractéristique de la performance d'un module, comme son énergie, en raisonnant sur la puissance des différents modules. De plus, les étapes précédentes ont été illustrées sur la base de la mesure de la tension aux bornes des différents modules de la batterie. En variante, toute autre mesure d'une grandeur électrique pourrait être exploitée de manière similaire.

D'autre part, les critères de pleine charge ou décharge peuvent être adaptés à l'utilisation particulière des modules témoins. Comme leur première fonction n'est pas de fournir une tension et un courant de sortie, il n'est pas utile de les charger aussi pleinement ou parfaitement que les autres modules, et en tout cas il est avantageux d'utiliser des critères de charge et/ou décharge différents de ceux habituellement utilisés pour les modules d'une batterie, et de réaliser les étapes de diagnostic sur cette base. Par exemple, il peut être choisi de limiter leur charge et décharge aux premières surtensions détectées.

De plus, il ressort des réalisations précédentes que le module témoin est différent des modules de la batterie, par sa capacité différente et/ou son vieillissement différent, obtenus par une nature électrochimique et/ou structurelle différente par exemple, et/ou par une utilisation différente. Finalement, le module témoin remplit donc sa fonction d'indicateur par une caractéristique différente des modules de la batterie, cette caractéristique différente provenant soit de la nature même du module témoin, soit par son utilisation différente. De plus, les modules de la batterie ont été considérés comme identiques : toutefois, la batterie pourrait comprendre des modules différents, destinés à remplir une fonction de restitution d'énergie, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'une batterie comprenant plusieurs modules (12) disposés en série et au moins un module témoin (13) de caractéristique différente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure d'au moins une grandeur électrique aux bornes d'un module témoin (13) et une étape d'estimation de l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie à partir de cette grandeur électrique.
2. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la grandeur électrique est la tension et en ce qu'il comprend une étape de mesure de la tension aux bornes d'au moins un module témoin (13) lors d'une phase de charge et/ou décharge de la batterie pour en déduire l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie.
3. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'indication d'un état de charge SOC de la batterie lorsque la mesure d'une grandeur électrique d'un module témoin indique la proximité de la pleine charge et/ou décharge d'un module témoin de la batterie.
4. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend la décharge et/ou charge d'un module témoin (13) de plus faible capacité qu'un module (12) de la batterie, de sorte que le module témoin (13) atteigne la pleine charge et/ou décharge de manière anticipée dans le temps par rapport au module (12) de la batterie.
5. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend la décharge et/ou charge d'un module témoin (13) de nature électrochimique différente de celle d'un module (12) de la batterie, de sorte que le module témoin (13) ait une courbe au module (12) de tension à ses bornes en fonction du temps différente par rapport au module (12) de la batterie.
6. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de décharge d'une batterie jusqu'à la pleine décharge d'un module témoin (13) puis une étape de charge simultanée des modules (12) de la batterie et du module témoin (13) jusqu'à pleine charge.
7. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de décharge d'une batterie jusqu'à la pleine décharge d'un module témoin (13), puis une étape de déconnexion du module témoin (13) déchargé et de décharge des modules (12) de la batterie jusqu'à leur pleine décharge, puis une étape de charge des seuls modules (12) de la batterie, puis une étape de connexion du module témoin (13) et de charge simultanée des modules (12) de la batterie et du module témoin (13) jusqu'à pleine charge.
8. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend la décharge et/ou charge de plusieurs modules témoins (13) de capacités différentes et de plus faible capacité qu'un module (12) de la batterie, de sorte que plusieurs modules témoins (13) atteignent la pleine charge et/ou décharge à des instants différents et de manière anticipée dans le temps par rapport à un module (12) de la batterie.30
9. Procédé de gestion d'une batterie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure de la même grandeur électrique aux bornes d'au moins un module (12) de la batterie et d'au moins un module témoin (13) et une étape d'estimation de l'état de charge SOC et/ou l'état de santé SOH de la batterie à partir de ces deux mesures de grandeur électrique.
10. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de décharge et/ou charge de la batterie, une étape de mesure des instants de pleine décharge et/ou charge d'un module (12) de la batterie et d'un module témoin (13) au vieillissement plus lent, et une étape d'estimation de l'état de santé SOH de la batterie à partir de la différence entre ces instants de décharge et/ou charge.
11. Procédé de gestion d'une batterie selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend la décharge et/ou charge d'un module témoin (13) de structure différente de sorte à vieillir plus lentement et/ou d'un module témoin (13) périodiquement déconnecté de la batterie pour subir moins de cycles de charge et/ou décharge que les modules de la batterie et vieillir moins vite.
12. Batterie comprenant plusieurs modules (12) disposés en série, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un module témoin (13) de caractéristique différente, relié en série aux modules (12) de la batterie par l'intermédiaire d'un interrupteur (14).
13. Batterie selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un module témoin (13) de capacité différente de celledes modules (12) de la batterie, et/ou de nature électrochimique différente, et/ou de propriétés de vieillissement différentes.
14. Batterie selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un module témoin (13) dont la courbe d'évolution de la tension en fonction du temps à ses bornes diffère de celle d'au moins un module (12) de la batterie.
15. Calculateur d'un système de gestion de batterie, caractérisé en ce qu'il 10 comprend un programme d'ordinateur qui met en oeuvre le procédé de gestion de batterie selon l'une des revendications 1 à 11.
16. Système de gestion d'une batterie, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un calculateur selon la revendication précédente, une batterie 15 selon l'une des revendications 12 à 14, au moins un capteur de mesure d'une grandeur électrique aux bornes d'un module témoin (13) de la batterie et un dispositif d'actionnement de l'interrupteur (14) du module témoin (13). 20