Procédé de surveillance de l’état de santé d’une batterie à cellules explosives et dispositif mettant en œuvre ce procédé

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0001] La présente invention concerne un procédé de surveillance de l’état de santé d’une batterie à cellules explosives telle qu’une batterie Li-ion ou post Li-ion. Elle concerne également un dispositif de surveillance de l’état de santé d’une batterie mettant en œuvre ce procédé.

[0002] L’invention trouve des applications dans le domaine des batteries à cellules explosives et, en particulier, dans le domaine des batteries électriques destinées à l’aéronautique.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION

[0003] Les batteries Lithium-ion, ou Li-ion, sont des batteries à cellules explosives, c'est-à-dire dont les cellules peuvent s’emballer thermiquement et exploser. En effet, une batterie Li-ion comporte plusieurs éléments, appelés cellules, dont le nombre varie en fonction notamment de la puissance de la batterie. Chaque cellule d’une batterie Lithium-Ion comprend une électrode positive (anode), une électrode négative (cathode) et un électrolyte conducteur d’ions permettant aux ions Lithium de migrer de la cathode vers l’anode, lors du chargement de la batterie, et de l’anode vers la cathode, lors de son déchargement.

[0004] Du fait même de leur conception, les batteries Lithium-ion peuvent être dangereuses car leurs cellules sont susceptibles d’exploser à la suite d’un emballement thermique, provoquant de gros dégâts. En effet, un emballement thermique peut se traduire par la génération de gaz dont certains sont toxiques, de flammes, de fumées, voire même d’explosions violentes. De nombreuses causes peuvent être à l’origine d’un emballement thermique, comme une surchauffe, un abus électrique, un abus mécanique, un abus thermique, des vibrations, etc. Si certaines de ces causes peuvent être évitées en maîtrisant la manipulation et le stockage des batteries Li-ion, d’autres causes ne peuvent malheureusement pas être contrôlées, comme le défaut de fabrication. En effet, un défaut, comme une impureté qui s’introduit dans une cellule de la batterie Li-ion, au moment de la fabrication de ladite batterie, peut générer une résistance au sein de la cellule, à l’origine d’un emballement thermique.

[0005] Compte tenu de la conception de ces batteries Li-ion, plus la puissance d’une batterie est élevée, plus les risques d’explosion sont élevés et plus les dommages sont grands quand la batterie libère de manière incontrôlée l'énergie stockée.

[0006] Dans le domaine de l’aéronautique, les batteries doivent pouvoir être installées sur des aéronefs électriques ou des aéronefs hybrides. Les batteries doivent donc être des batteries hautes puissances. Or, si une batterie haute puissance subit un emballement thermique, en particulier lorsque l’aéronef est en vol, les conséquences peuvent être dramatiques. En effet, même si la plupart des batteries Li- ion intègrent des moyens pour contenir l’emballement thermique, l’emballement thermique ne peut être contenu très longtemps. Il est donc important que le personnel au poste de pilotage de l’aéronef puisse être averti d’un risque d’emballement thermique afin qu’il puisse interrompre le vol et prévoir un atterrissage sécurisé le plus rapidement possible.

[0007] Des solutions ont été proposées pour réaliser une surveillance de l’emballement thermique. Plusieurs de ces solutions ont été décrites dans le document « A survey of methods for monitoring and detecting thermal runaway of lithium-ion batteries » de Z. Liao, S. Zhang, K. Li, G. Zhang et T. G. Habetler, Journal of Power Sources, Elsevier, 20/07/2019. Certaines de ces solutions reposent sur des algorithmes utilisant les données fournies par les capteurs présents dans la batterie, comme les capteurs de tension, les capteurs de température et les capteurs de courant. L’inconvénient de ce type de solution est qu’il faut être assuré que l’emballement thermique a effectivement lieu afin d’éviter les faux positifs ; pour cela, il convient de bien connaitre et caractériser l’emballement thermique. De plus, comme il existe une infinité de scénarii d’emballement thermique, les algorithmes intègrent généralement tous ces scénarii, ce qui conduit à sur-instrumenter la batterie et en augmenter la masse et le coût.

[0008] D’autres solutions de surveillance de l’emballement thermique ont été proposées, basées sur l’ajout de capteurs dédiés tels que des capteurs de pression, de gaz, de son, etc. L’inconvénient de ce type de solutions est que l’ajout des capteurs induit un ajout de masse (du fait non seulement de la masse des capteurs mais également du volume occupé par les capteurs qui implique un boîtier de batterie plus grand) et de coût lié à l’utilisation de ces capteurs. De plus, ce type de capteurs nécessite une carte électronique pour analyser le signal renvoyé par les capteurs, ce qui augmente encore la masse et le coût de cette solution.

[0009] Il existe donc un réel besoin d’un moyen permettant de surveiller l’état de santé d’une batterie Li-ion pour détecter un potentiel emballement thermique au sein de la batterie, ce moyen devant être simple à mettre en œuvre et facilement embarquable à bord d’un aéronef (c'est-à-dire avec pas ou peu de masse ajoutée). Un tel moyen est d’autant plus nécessaire qu’une norme de sécurité aéronautique contraint à embarquer au moins deux moyens dissimilaires pour détecter un emballement thermique à bord d’un aéronef.

RESUME DE L’INVENTION

[0010] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de complexité, de masse et de coût des moyens de surveillance de l’emballement thermique dans une batterie Li-ion, le demandeur propose un procédé de surveillance de l’état de santé d’une batterie à cellules explosives utilisant les composants internes à la batterie. Dans ce procédé, il est considéré que l’absence de données fournies par des composants internes, défectueux, constitue une source d’informations sur l’état de santé des cellules de la batterie.

[0011] Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de surveillance de l’état de santé d'une batterie à cellules explosives comportant une pluralité de composants internes répartis dans une pluralité de zones, chaque zone de la batterie comportant au moins une cellule explosive, chaque composant interne étant associé à un moyen de vérification de cohérence dudit composant interne, le procédé comprenant au moins : une première vérification de cohérence des données d'un premier composant interne d'une zone de la batterie, et une deuxième vérification de cohérence des données d'un deuxième composant interne de la même zone de la batterie, les première et deuxième vérifications étant espacées d'au plus un intervalle de temps prédéfini un emballement thermique étant détecté lorsque des premières données non- cohérentes sont détectées durant la première vérification de cohérence et que des deuxièmes données non-cohérentes sont détectées durant la deuxième vérification de cohérence.

[0012] Ce procédé permet de surveiller l’état de santé de la batterie en utilisant uniquement les composants déjà présents dans ladite batterie, ce qui permet de ne pas augmenter la masse de la batterie, ni son coût. Le procédé est en outre relativement simple à mettre en œuvre dans la mesure où, en dehors de la fenêtre de temps considérée, il est indépendant de tout scénario d’emballement thermique et toute caractérisation de la signature de l’emballement thermique.

[0013] Ce procédé peut être mis en œuvre pour toutes sortes de batteries hautes puissances dont les cellules sont explosives. Il peut bien entendu être mis en œuvre sur des batteries Li-ion ou sur des batteries dont la chimie est encore en développement, appelées batteries post Li-ion.

[0014] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé de surveillance de l’état de santé d’une batterie selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : il comporte : une pluralité de première et deuxième vérifications de cohérence, chaque combinaison de première et deuxième vérifications de cohérence étant réalisée pour un ensemble de premier et deuxième composants internes, de natures différentes ; et une détection d’un emballement thermique potentiel lorsque des premières et deuxièmes données non-cohérentes sont détectées pour un ensemble de premier et deuxième composants internes. il comporte une confirmation d’emballement thermique lorsqu’au moins un premier et un deuxième emballements thermiques potentiels sont détectés, le premier emballement thermique potentiel résultant de données non- cohérentes d’un premier ensemble de premier et deuxième composants internes d’une même zone, le deuxième emballement thermique potentiel résultant de données non-cohérentes d’un deuxième ensemble de premier et deuxième composants internes de la même zone. les composants internes de la batterie comprennent au moins un capteur de données positionné à l’intérieur des cellules de la batterie et/ou au moins un bus de données positionné à proximité des cellules de la batterie. les capteurs de données comportent des capteurs de tension et/ou des capteurs de température. l’intervalle de temps est d’une durée prédéfinie, variant entre quelques minutes et quelques dizaines de minutes. une zone comporte une cellule ou un ensemble de plusieurs cellules de la batterie. le nombre de composants internes dans une même zone de la batterie est un paramètre prédéfini en fonction de la batterie, ce nombre étant au moins égal à deux.

[0015] Selon un second aspect, l’invention concerne un dispositif de surveillance de l’état de santé d’une batterie à cellules explosives, caractérisé en ce qu’il comporte un organe de gestion de la batterie, localisé à l’extérieur des cellules de la batterie et mettant en œuvre le procédé tel que défini précédemment.

[0016] Ce dispositif présente l’avantage de pouvoir être implanté dans un organe déjà existant de la batterie et, par conséquent, de ne générer aucune masse supplémentaire.

[0017] Avantageusement, l’organe de gestion de la batterie comporte une unité de détermination d’un emballement thermique recevant, en entrée, des données relatives aux composants internes et fournissant, en sortie, une information d’emballement thermique et une localisation dudit emballement thermique. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0018] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures dans lesquelles :

[0019] La figure 1 représente, sous la forme d’un diagramme fonctionnel, un mode de réalisation général du procédé de détection d’un emballement thermique selon l’invention ;

[0020] La figure 2 représente, sous la forme d’un diagramme fonctionnel, un exemple du procédé selon l’invention dans lequel les composants internes comportent des capteurs de température, des capteurs de tension et des bus de données dont les pertes sont traitées parallèlement ;

[0021] La figure 3 représente, sous une forme schématique, une unité de détermination de l’emballement thermique selon l’invention, intégrée dans l’organe de gestion de la batterie ;

[0022] La figure 4 représente schématiquement un exemple d’implémentation du procédé de la figure 2 ; et

[0023] La figure 5 représente des exemples de chronogrammes dans une simulation du procédé avec un capteur de température et un bus de données perdus.

DESCRIPTION DETAILLEE

[0024] Un exemple de réalisation d’un procédé pour surveiller l’état de santé d’une batterie à cellules explosives est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.

[0025] Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.

[0026] Un exemple d’un procédé 100 de surveillance de l’état de santé d’une batterie à cellules explosives est représenté selon un mode de réalisation général sur la figure 1 . Selon ce procédé 100, l’état de santé de la batterie est surveillé en détectant la présence d’un emballement thermique. On considère qu’il y a un risque d’emballement thermique lorsque deux au moins des composants internes de la batterie, qui sont localisés dans une même zone de ladite batterie, sont considérés « perdus », au cours d’une même fenêtre de temps. Un composant interne est considéré comme « perdu » lorsque l’organe de gestion de la batterie ne reçoit plus de données de ce composant interne. Cette perte d’un composant interne est détectée en vérifiant la cohérence du composant interne. En effet, en cas d’emballement thermique, le chemin de puissance électrique est généralement endommagé ; les données du composant interne sont alors incohérentes ; la perte du composant interne peut être déterminée par la réception de valeurs de courant aberrantes (par exemple, alternance entre pas de courant et d’autres valeurs de courant).

[0027] La perte d’un composant interne peut être la conséquence de plusieurs causes mais, en cas d’emballement thermique, de nombreuses pertes de composants internes sont détectées dans une fenêtre de temps réduite. En effet, une batterie à cellules explosives (appelées plus simplement batterie), comme par exemple une batterie Li-ion, comporte plusieurs cellules, placées les unes à côté des autres et connectées les unes aux autres. Chaque cellule est susceptible de subir un emballement thermique (nommé TR sur les figures) qui se propage généralement rapidement aux autres cellules. Chaque cellule comprend une pluralité de composants internes, par exemple des capteurs et/ou des bus de données. Les capteurs sont reliés à l’organe de gestion de la batterie par l’intermédiaire des bus de données, ou bus de communication ; ils fournissent ainsi, à l’organe de gestion de la batterie, des données diverses, comme des données de tension, de courant, de température, etc..., via les bus de données. Une batterie comprend donc, par conception, plusieurs composants dits « internes » répartis par zones dans la batterie, et le procédé de l’invention prend en compte cette implémentation physique des capteurs en définissant des zones de détection liées à cette implémentation. Les zones de la batterie peuvent, par exemple, être formées chacune d’une seule cellule ou au contraire d’un ensemble de cellules.

[0028] Dans le procédé 100 de l’invention, on détecte les composants perdus pour lesquels l’organe de gestion ne reçoit plus de données et on vérifie, d’une part, si ces composants ont été perdus au cours d’une même fenêtre de temps et, d’autre part, si ces composants perdus sont positionnés dans une même zone de la batterie. Le procédé de l’invention est basé sur la dynamique de l’emballement thermique et notamment sur le fait qu’un emballement thermique détruit plusieurs composants internes au fur et à mesure de sa propagation. Le procédé exploite ainsi le fait que la perte d’information des composants internes constitue une information en elle-même. [0029] De façon plus précise, et en se référant à la figure 1 , le procédé comporte les étapes 110 à 160 exposées ci-dessous.

[0030] L’étape 110 est une étape de détection d’un composant perdu. Cette étape est réalisée en vérifiant si les données du composant interne sont cohérentes. Si les données du composant interne, que l’organe de gestion de la batterie reçoit, sont non- cohérentes, c'est-à-dire si elles sont incohérentes ou si elles sont inexistantes, alors ledit organe de gestion considère que le composant interne est perdu. En effet, en cas d’emballement thermique, le composant interne peut : soit être complètement détruit et, dans ce cas, l’organe de gestion de la batterie ne reçoit plus de données dudit composant interne (les données sont inexistantes), soit être partiellement endommagé et, dans ce cas, l’organe de gestion de la batterie reçoit des données incohérentes.

[0031] A l’étape 120, le procédé détermine si ce composant est perdu depuis plus longtemps qu’un intervalle de temps prédéfini, appelé aussi fenêtre de temps prédéfinie. Cette fenêtre de temps, ou intervalle de temps X, est définie en minutes ou en secondes en fonction, par exemple, du nombre de cellules dans la batterie et de la taille de ces cellules. Cette fenêtre de temps peut être par exemple de quelques minutes ou quelques dizaines de minutes, selon la batterie considérée et/ou son intégration dans l’aéronef. Bien entendu, l’ordre de grandeur de la fenêtre de temps peut varier en fonction de la taille des batteries et/ou de leur implémentation. La fenêtre de temps permet de vérifier si la perte du composant est potentiellement due à un emballement thermique ou plutôt à un problème ponctuel spécifique à ce composant, comme une déconnexion du composant ou un défaut dudit composant. En effet, si un composant a été perdu hors de cette fenêtre de temps, par exemple une heure plus tôt alors que la fenêtre de temps est de quelques minutes, cela signifie que le composant a subi un problème ponctuel ; en cas d’emballement thermique, la propagation de l’emballement thermique est rapide et plusieurs composants sont détruits rapidement les uns à la suite des autres. L’étape 120 permet de vérifier que la perte du composant est récente. Si la perte a eu lieu avant la fenêtre de temps, alors le procédé ne donne pas suite. Au contraire, si la perte de ce composant est récente et s’est produite pendant la fenêtre de temps, alors le procédé passe à l’étape 130. [0032] A l’étape 130, le procédé vérifie si plus de Y composants, perdus pendant cette fenêtre de temps, sont localisés dans la même zone de la batterie. Le nombre seuil Y de composants perdus est un nombre prédéfini, déterminé en fonction notamment du nombre de composants internes et du nombre de cellules de la batterie. Si c’est le cas, c'est-à-dire si plus que Y composants perdus proviennent de la même zone, alors le procédé considère, à l’étape 140, qu’il existe un emballement thermique potentiel dans cette zone. Dans le cas contraire, le procédé ne donne pas suite.

[0033] Le procédé vérifie ensuite, à l’étape 150, si un nombre seuil Z d’emballements thermiques potentiels a été détecté dans la même zone. En effet, comme expliqué précédemment, un emballement thermique dans une zone de la batterie se propage très rapidement aux autres zones. Donc, si un nombre inférieur au nombre seuil Z d’emballements thermiques potentiels est détecté, on considère que ce n’est pas un emballement thermique réel. Au contraire, si plusieurs emballements thermiques potentiels sont détectés à l’étape 150, alors il est considéré qu’un emballement thermique se produit dans la batterie (étape 160). Lorsqu’il a détecté l’existence d’un emballement thermique, l’organe de gestion de la batterie transmet les informations nécessaires au poste de pilotage de l’aéronef et/ou commande les opérations d’urgences prévues en cas d’emballement thermique.

[0034] Le procédé selon la figure 1 est un procédé général dans lequel tous les composants internes de la batterie sont traités de façon similaire. Dans un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 2, la nature des composants est prise en considération. Par exemple, les bus de données sont traités distinctement des capteurs tels que les capteurs de tension et les capteurs de température. Dans l’exemple de la figure 2, où chaque zone de la batterie comporte à la fois des capteurs de tension et des capteurs de température, le procédé traite parallèlement la perte d’un capteur de tension (traitement 400) et la perte d’un capteur de température (traitement 300). Le procédé traite également en parallèle la perte d’un bus de données (traitement 200) car de nombreuses données transitent par un même bus de données, et notamment les données des capteurs de température et les données des capteurs de tension. La perte d’un bus de données est traité différemment de la perte d’un capteur car les données du capteur transitent par le bus de données ; donc, si un bus de données a un problème ponctuel (comme une déconnexion), cela entraîne une absence de données à la fois du capteur et du bus de données ; pour éviter les « faux positifs », c'est-à-dire éviter qu’un problème ponctuel d’un bus de données ne soit détecté comme un emballement thermique, la perte d’un bus de données est traitée différemment de la perte d’un capteur dans le procédé de la figure 2.

[0035] Le diagramme de la figure 2 montre un exemple du procédé 100 de l’invention dans le cas où chaque zone de la batterie comporte des capteurs de tension et des capteurs de température reliés chacun, par des bus de données, à l’organe de gestion de la batterie. Bien entendu, d’autres types de capteurs, comme les capteurs de courant, pourraient être pris en considération dans le procédé de l’invention, à la place ou en plus des capteurs de tension et de température, le traitement de la perte de ces capteurs étant identique aux traitement 300 et 400 décrits en liaison avec la figure 2.

[0036] Dans l’exemple de la figure 2, le procédé vérifie à l’étape 410 si un capteur de tension est perdu. Cette étape 410 est identique à l’étape 110 du procédé 100, excepté qu’elle est appliquée aux capteurs de tension. Si un capteur de tension est détecté comme perdu, à l’étape 410, alors le procédé vérifie (étape 420) si cette perte est arrivée durant la fenêtre de temps X. L’étape 420 pour le capteur de tension est identique à l’étape 120 de la figure 1 . Si la perte du capteur de tension est intervenue plus tôt que la fenêtre de temps, alors la perte de ce capteur n’est pas prise en considération pour la détection d’un emballement thermique (étape 350). Au contraire, si la perte du capteur de tension est arrivée pendant la fenêtre de temps X, alors le traitement 400 se poursuit par une étape 430 de vérification du nombre de capteurs de tension perdus dans la même zone. Si le nombre de capteurs de tension perdus dans la même zone est supérieur au nombre seuil Y, avec Y par exemple égal à 3, alors il est considéré qu’il existe un emballement thermique potentiel dans la zone (étape 440).

[0037] Le traitement 300 de la perte d’un capteur de température est identique au traitement 400 de la perte d’un capteur de tension. Ainsi, il est vérifié à l’étape 310 si un capteur de température est perdu (cette étape 310 est identique à l’étape 110 du procédé 100, excepté qu’elle est appliquée aux capteurs de température). Si un capteur de température est détecté comme perdu, à l’étape 310, alors le procédé vérifie à l’étape 320 si cette perte est arrivée durant la fenêtre de temps X. L’étape 320 pour le capteur de température est identique à l’étape 120 de la figure 1 . Si la perte du capteur de température est intervenue plus tôt que la fenêtre de temps, alors la perte de ce capteur n’est pas prise en considération pour la détection d’un emballement thermique (étape 350). Au contraire, si la perte du capteur de température est arrivée pendant la fenêtre de temps, alors le traitement 300 se poursuit par une étape 330 de vérification du nombre de capteurs de température perdus dans une même zone. Si le nombre de capteurs de température perdus dans la même zone est supérieur au nombre seuil Y, avec Y par exemple égal à 3, alors il est considéré qu’il existe un emballement thermique potentiel dans la zone (étape 340).

[0038] Le procédé comporte ensuite une étape 360 durant laquelle il est vérifié si des emballements thermiques potentiels ont été détectés dans la même zone, pour les capteurs de tension et pour les capteurs de température. Cette étape 360 correspond à l’étape 150 de la figure 1 dans le cas où le nombre seuil Y est égal à 2. En effet, si un emballement thermique se produit dans une zone de la batterie, alors plusieurs composants internes (capteurs de tension, capteurs de température, ou autres) ont été détruits. À l’étape 360, il est déterminé si au moins deux emballements thermiques potentiels ont été détectés ; dans l’affirmative, alors le procédé passe à l’étape 270 décrite ultérieurement.

[0039] En parallèle des traitements 300 et 400, le procédé effectue un traitement 200 pour la perte d’un bus de données. Le traitement 200 de la perte d’un bus de données consiste, quand un bus de données est détecté comme perdu à l’étape 210, à vérifier à l’étape 220 si cette perte est arrivée durant la fenêtre de temps X. L’étape 220 pour le bus de données est identique aux étapes 320 et 420 pour la perte d’un capteur. Si la perte du bus de données est intervenue plus tôt que la fenêtre de temps X, alors la perte de ce bus de données n’est pas prise en considération pour la détection d’un emballement thermique (étape 250). Au contraire, si la perte du bus de données est arrivée pendant la fenêtre de temps X, alors il est considéré qu’il existe un emballement thermique potentiel dans la zone (étape 240).

[0040] Le traitement 200 se poursuit par une étape 260 de vérification du nombre de bus de données perdus dans la même zone. Si deux bus de données sont détectés perdus dans la même zone et s’il a été déterminé à l’étape 360 que plusieurs emballements thermiques potentiels ont été détectés dans la même zone par les traitements 300 et 400, alors il est considéré qu’un emballement thermique se produit dans la batterie (étape 270). Lorsqu’il a détecté l’existence d’un emballement thermique, l’organe de gestion de la batterie transmet les informations nécessaires au poste de pilotage de l’aéronef et/ou commande les opérations d’urgences prévues en cas d’emballement thermique.

[0041] La figure 3 représente, sous une forme fonctionnelle, un exemple de la fonction à intégrer dans l’organe de gestion de la batterie, localisé à l’extérieur des cellules de la batterie. Cet organe de gestion de la batterie peut, par exemple, être un BMS (pour Battery Management System, en termes anglo-saxons) intégrant une unité 10 de détermination de l’emballement thermique, comprenant par exemple une carte de traitement électronique. Dans l’exemple de procédé de la figure 2, l’unité 10 de détermination de l’emballement thermique reçoit, en entrée, les données des capteurs de température, les données des capteurs de tension et l’état des bus de données et fournit, en sortie, une information de détection d’un emballement thermique et une information de localisation dudit emballement thermique. En particulier, dans l’exemple de la figure 3, l’unité 10 de détermination de l’emballement thermique : reçoit, en entrée, les données des capteurs de température 11 de la zone 1 de la batterie, les données des capteurs de tension 12 de la zone 1 et l’état des bus de données 13 de la zone 1 , les données des capteurs de température 14 de la zone 2 de la batterie, les données des capteurs de tension 15 de la zone 2 et l’état des bus de données 16 de la zone 2 ; et fournit, en sortie, une information 17 de détection d’un emballement thermique dans la zone 1 et une information 18 de détection d’un emballement thermique dans la zone 2.

[0042] Bien entendu, l’unité 10 reçoit les données de tous les capteurs et bus de données dont le procédé veut détecter la perte, quels que soient le type des capteurs, le type des bus et les zones de la batterie, et fournit une information de détection d’un emballement thermique pour toutes les zones de la batterie.

[0043] Dans certains modes de réalisation, la fonction de détection de l’emballement thermique peut être implantée dans un organe de gestion autre que le BMS. Elle peut être intégrée dans n’importe quelle unité de traitement de la batterie par laquelle transitent les mesures (par exemple un moniteur de batterie LTC 6804, etc.).

[0044] Un exemple d’implémentation de la fonction de détection de l’emballement thermique selon l’invention est représenté sur la figure 4, en liaison avec la figure 3. L’exemple d’implémentation de la figure 4 montre, pour la zone 1 de la batterie, l’entrée recevant les données des capteurs de température 11 , celle recevant les données des capteurs de tension 12 et celle recevant l’état des bus de données 13. La figure 4 montre également : la ligne de traitement 21 de la perte des capteurs de température 11 (qui correspond aux étapes 310 à 340 du procédé de la figure 2), la ligne de traitement 22 de la perte des capteurs de tension 12 (qui correspond aux étapes 410 à 440 du procédé de la figure 2) , la ligne de traitement 23 de la perte de bus de données 13 (qui correspond aux étapes 210 à 260 du procédé de la figure 2), le test 31 de détermination du nombre d’emballements thermiques potentiels des capteurs (qui correspond à l’étape 360 du procédé de la figure 2), et la détermination 32 d’un emballement thermique dans la zone 1 (qui correspond à l’étape 270 du procédé de la figure 2).

[0045] La figure 5 représente des exemples de chronogrammes d’une simulation de perte d’un capteur de température (courbe A), d’une simulation de perte d’un bus de données (courbe B) et de la résultante des courbes A et B, après application du procédé 100 (courbe C). Sur les courbes A et B, le signal passe à 1 lorsqu’une perte de capteur/bus est détectée. Dans l’exemple : juste après l’instant tO (c'est-à-dire à to plus quelques dixièmes ou centièmes de secondes), le signal passe à 1 sur la courbe A : la perte d’un premier capteur est détectée ; à l’instant t1 , le signal resté à 1 sur la courbe A signifie que la perte d’un deuxième capteur a été détectée ; le signal de la courbe C passe alors à 1 : un emballement thermique est détecté ; à l’instant t2, le signal de la courbe A passe à 0 : la détection de pertes capteurs (courbe A) et la détection d’emballement thermique (courbe C) sont réinitialisées ; entre les instants t2 et t3, le signal de la courbe B passe à 1 : la perte d’un bus de communication est détectée ; à l’instant t3, le signal de la courbe B reste à 1 : la perte d’un deuxième bus de communication est détectée ; le signal de la courbe C passe alors à 1 : un emballement thermique est détecté.

[0046] Le procédé tel qu’il vient d’être décrit permet non seulement de détecter un emballement thermique en utilisant uniquement les composants déjà intégrés à la batterie, c'est-à-dire sans l’ajout d’aucun nouveau composant, mais il permet en outre déterminer la zone de l’emballement thermique. Ce procédé est de plus applicable quel que soit le type de cellules de la batterie puisque les seules informations utilisées sont celles relatives à la perte des données.

[0047] Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le procédé de détection d’un emballement thermique selon l’invention, et son dispositif de mise en œuvre, comprennent divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.