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Title:
MONITORING CELL OVERVOLTAGES IN A CELLULAR BATTERY OF A SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/144461
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for monitoring voltages across the terminals of electrical energy storage cells which are part of a cellular battery in a system. Said method comprises a step (10-40) in which, in a phase of discharging the cellular battery, when at least one of the determined voltages exceeds at least one first selected threshold, at least one action is performed in the system depending on the exceedance.

Inventors:
BALENGHIEN OLIVIER (FR)
Application Number:
PCT/FR2022/052153
Publication Date:
August 03, 2023
Filing Date:
November 22, 2022
Export Citation:
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Assignee:
PSA AUTOMOBILES SA (FR)
International Classes:
B60L3/00; B60L58/10; B60L58/14
Foreign References:
EP3069919A12016-09-21
EP2426008A12012-03-07
FR3099647A12021-02-05
FR2200623A11974-04-19
US6992463B22006-01-31
Attorney, Agent or Firm:
BONNIN, Patrick (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de surveillance pour un système (S) comprenant une machine électrique (MME) alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire (BP) comportant N cellules de stockage d’énergie électrique (CE), avec N > 1 , et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes desdites N cellules (CE), caractérisé en ce qu’il comprend une étape (10-40) dans laquelle, lorsque dans une phase de décharge de ladite batterie cellulaire (BP) l’une au moins desdites tensions déterminées dépasse au moins un premier seuil choisi, on effectue dans ledit système (S) au moins une action fonction du dépassement.

2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) on effectue dans ledit système (S) au moins une action fonction dudit dépassement lorsque l’une au moins desdites tensions déterminées dépasse au moins ledit premier seuil choisi pendant une durée choisie fonction dudit dépassement.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40), lorsque ledit dépassement est supérieur audit premier seuil s1 et inférieur ou égal à un deuxième seuil choisi supérieur audit premier seuil, on effectue dans ledit système (S) au moins une première action consistant à générer une alerte d’un usager dudit système (S) d’un besoin de faire vérifier ladite batterie cellulaire (BP) et fonction dudit dépassement, et lorsque ledit dépassement est supérieur au moins audit deuxième seuil, on effectue dans ledit système (S) ladite première action et au moins une autre action choisie dans un groupe comprenant une réduction d’une puissance électrique fournie par ladite batterie cellulaire (BP) à ladite machine électrique (MME) et un isolement de ladite batterie cellulaire (BP) de ladite machine électrique (MME).

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40), lorsque ledit dépassement est supérieur audit deuxième seuil et inférieur ou égal à un troisième seuil supérieur audit deuxième seuil, on effectue dans ledit système (S) ladite première action et une deuxième action consistant à réduire ladite puissance électrique fournie par ladite batterie cellulaire (BP) à ladite machine électrique (MME), et lorsque ledit dépassement est supérieur audit troisième seuil, on effectue dans ledit système (S) lesdites première et deuxième actions et une troisième action consistant à isoler ladite batterie cellulaire (BP) de ladite machine électrique (MME).

5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40), lorsque l’une au moins desdites tensions déterminées dépasse ledit premier seuil, on effectue dans ledit système (S) au moins une autre première action consistant à enregistrer un code défaut représentatif dudit dépassement.

6. Procédé selon la revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que dans ladite étape (10-40) i) on cesse d’isoler ladite batterie cellulaire (BP) de ladite machine électrique (MME) lorsque ledit dépassement devient inférieur audit troisième seuil mais est supérieur à un quatrième seuil supérieur audit deuxième seuil pendant une durée choisie, ii) on cesse de réduire ladite puissance électrique fournie lorsque ledit dépassement devient inférieur audit deuxième seuil mais est supérieur à un cinquième seuil supérieur audit premier seuil pendant une autre durée choisie, et ill) on cesse de générer ladite alerte lorsque ledit dépassement devient inférieur à un sixième seuil inférieur audit premier seuil pendant encore une autre durée choisie.

7. Produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l’une des revendications 1 à 6 pour surveiller des tensions aux bornes de cellules de stockage d’énergie électrique (CE) faisant partie d’une batterie cellulaire (BP) équipant un système (S) comprenant des capteurs déterminant respectivement lesdites tensions.

8. Dispositif de surveillance (DS) pour un système (S) comprenant une machine électrique (MME) alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire (BP) comportant N cellules de stockage d’énergie électrique (CE), avec N > 1 , et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes desdites N cellules (CE), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un processeur (PR1 ) et au moins une mémoire (MD) agencés pour effectuer les opérations consistant, lorsque dans une phase de décharge de ladite batterie cellulaire (BP) l’une au moins desdites tensions déterminées dépasse au moins un premier seuil choisi, à déclencher la réalisation dans ledit système (S) d’au moins une action fonction du dépassement.

9. Système (S) comprenant une machine électrique (MME) alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire (BP) comportant N cellules de stockage d’énergie électrique (CE), avec N > 1 , et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes desdites N cellules (CE), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon la revendication 8.

10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il constitue un véhicule dans lequel ladite machine électrique (MME) est une machine motrice appartenant à un groupe motopropulseur et produisant du couple pour le déplacer.

Description:
DESCRIPTION

TITRE : SURVEILLANCE DE SURTENSIONS DE CELLULES D’UNE BATTERIE CELLULAIRE D’UN SYSTÈME

La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2200623 déposée le 25.01.2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

Domaine technique de l’invention

L’invention concerne les systèmes comprenant au moins une batterie cellulaire alimentant en énergie électrique au moins une machine électrique, et plus précisément la surveillance au sein de tels systèmes des surtensions des cellules des batteries cellulaires.

Etat de la technique

Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules (éventuellement de type automobile), comprennent au moins une machine électrique alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire, c’est-à-dire comprenant au moins deux cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni- Cd). On notera que dans des véhicules ces batteries cellulaires sont généralement des batteries dites « principales » (ou de traction) chargées d’alimenter en courant électrique un réseau de bord de leur véhicule, via un convertisseur, et au moins une machine motrice électrique du groupe motopropulseur (ou GMP). Mais, au moins dans les véhicules, ces batteries cellulaires pourraient être des batteries dites « de servitude » de type très basse tension (typiquement entre 12 V et 48 V) et chargées d’alimenter en courant électrique un réseau de bord du véhicule en l’absence de batterie principale (et donc de machine motrice électrique) ou bien à la place ou en complément d’une batterie principale du véhicule.

Dans ce qui suit et ce qui précède, on entend par « réseau de bord » un réseau d’alimentation électrique auquel sont couplés des équipements (ou organes) électriques (ou électroniques) consommant de l’énergie électrique.

Comme le sait l’homme de l’art, dans une batterie cellulaire l’une au moins des cellules peut parfois faire l’objet d’une surtension, notamment lors d’une phase de décharge. On entend ici par « cellule ayant une surtension » une cellule ayant une tension plus forte que la plupart des autres cellules identiques de sa batterie cellulaire, et donc ayant une forte probabilité de faire l’objet d’un vieillissement prématuré.

Ces surtensions sont de nature à réduire la durée de vie des cellules de la batterie cellulaire, et peuvent provoquer, lorsque leur durée est relativement importante, des dégradations qui peuvent être à l’origine d’un incendie dans le véhicule et/ou d’une électrocution de passager(s).

Il a été proposé dans le document brevet US-A1 6,992,463 de surveiller les tensions des cellules, afin d’isoler la batterie cellulaire de la machine électrique en cas de détection d’une surtension au niveau d’une cellule, pour éviter que la batterie cellulaire prenne feu. Un inconvénient de cette solution réside dans le fait que la détection d’une surtension induit un arrêt immédiat du fonctionnement du système (et donc une immobilisation dans le cas d’un véhicule) et l’intervention sur site d’au moins un technicien d’un service après- vente, ce qui s’avère pénalisant pour les usagers de ce système puisque soudainement ils ne peuvent plus l’utiliser. Cela est d’autant plus dommage que la dégradation d’une cellule est progressive et relativement lente.

Il existe donc un réel besoin de détecter la dégradation d’une cellule de batterie cellulaire d’un système et d’informer les usagers de ce système avant que ce dernier ne soit arrêté par l’isolement de sa batterie cellulaire.

Présentation de l’invention

Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre dans un système comprenant une machine électrique alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire comportant N cellules de stockage d’énergie électrique, avec N > 1 , et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes de ces N cellules.

Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, lorsque dans une phase de décharge de la batterie cellulaire l’une au moins des tensions déterminées dépasse au moins un premier seuil choisi, on effectue dans le système au moins une action fonction du dépassement.

L’expression « fonction du dépassement » signifie ici fonction de l’amplitude du dépassement. Ainsi, en cas de surtension on peut désormais définir des niveaux de gravité fonction de l’amplitude du dépassement, ce qui permet d’éviter que la batterie cellulaire soit isolée de la machine électrique sans qu’au moins une autre action ait été préalablement réalisée dans le système.

Le procédé de surveillance selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :

- dans son étape on peut effectuer dans le système au moins une action fonction du dépassement lorsque l’une au moins des tensions déterminées dépasse au moins le premier seuil choisi pendant une durée choisie fonction du dépassement ;

- dans son étape, lorsque le dépassement est supérieur au premier seuil s1 et inférieur ou égal à un deuxième seuil choisi supérieur au premier seuil, on peut effectuer dans le système au moins une première action consistant à générer une alerte d’un usager du système d’un besoin de faire vérifier la batterie cellulaire et fonction du dépassement, et lorsque le dépassement est supérieur au moins au deuxième seuil, on peut effectuer dans le système la première action et au moins une autre action choisie dans un groupe comprenant une réduction d’une puissance électrique fournie par la batterie cellulaire à la machine électrique et un isolement de la batterie cellulaire de la machine électrique ;

- en présence de la dernière option, dans son étape, lorsque le dépassement est supérieur au deuxième seuil et inférieur ou égal à un troisième seuil supérieur au deuxième seuil, on peut effectuer dans le système la première action et une deuxième action consistant à réduire la puissance électrique fournie par la batterie cellulaire à la machine électrique, et lorsque le dépassement est supérieur au troisième seuil, on peut effectuer dans le système les première et deuxième actions et une troisième action consistant à isoler la batterie cellulaire de la machine électrique ;

- également en présence de la dernière option, dans son étape, lorsque l’une au moins des tensions déterminées dépasse le premier seuil, on peut effectuer dans le système au moins une autre première action consistant à enregistrer un code défaut représentatif du dépassement ;

- en présence de l’une des deux dernières sous-options, dans son étape, i) on peut cesser d’isoler la batterie cellulaire de la machine électrique lorsque le dépassement devient inférieur au troisième seuil mais est supérieur à un quatrième seuil supérieur au deuxième seuil pendant une durée choisie, ii) on peut cesser de réduire la puissance électrique fournie lorsque le dépassement devient inférieur au deuxième seuil mais est supérieur à un cinquième seuil supérieur au premier seuil pendant une autre durée choisie, et ill) on peut cesser de générer l’alerte lorsque le dépassement devient inférieur à un sixième seuil inférieur au premier seuil pendant encore une autre durée choisie ;

- également en présence de la dernière option, dans son étape on peut réduire la puissance électrique fournie en la faisant décroitre dans un intervalle de temps fonction du dépassement jusqu’à une valeur choisie fonction du dépassement.

L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de surveillance du type de celui présenté ci-avant pour surveiller des tensions aux bornes de cellules de stockage d’énergie électrique faisant partie d’une batterie cellulaire équipant un système comprenant des capteurs déterminant respectivement ces tensions.

L’invention propose également un dispositif de surveillance destiné à équiper un système comprenant une machine électrique alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire comportant N cellules de stockage d’énergie électrique, avec N > 1 , et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes des N cellules.

Ce dispositif de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant, lorsque dans une phase de décharge de la batterie cellulaire l’une au moins des tensions déterminées dépasse au moins un premier seuil choisi, à déclencher la réalisation dans le système d’au moins une action fonction du dépassement.

L’invention propose également un système comprenant, d’une part, une machine électrique alimentée en énergie électrique par une batterie cellulaire comportant N cellules de stockage d’énergie électrique, avec N > 1 , et N capteurs déterminant respectivement N tensions aux bornes de ces N cellules, et, d’autre part, un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, ce système peut constituer un véhicule, éventuellement de type automobile, et dans lequel la machine électrique est une machine motrice appartenant à un groupe motopropulseur et produisant du couple pour le déplacer.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :

[Fig. 1] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un système constituant un véhicule comprenant un GMP, à machine motrice électrique alimentée par une batterie cellulaire principale, et un dispositif de surveillance selon l’invention,

[Fig. 2] illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d’un calculateur de batterie comportant un dispositif de surveillance selon l’invention, et

[Fig. 3] illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de surveillance selon l’invention.

Description détaillée de l’invention

L’invention a notamment pour but de proposer un procédé de surveillance, et un dispositif de surveillance DS associé, destinés à permettre la surveillance de tensions te de cellules de stockage d’énergie électrique CE d’une batterie cellulaire BP équipant un système S. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le système S est un véhicule de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur la figure 1 . Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comprenant au moins une machine électrique alimentée en énergie électrique par au moins une batterie cellulaire rechargeable (quel qu’en soit le mode). Ainsi, elle concerne, par exemple, les véhicules terrestres (véhicules utilitaires, camping-cars, minibus, cars, camions, motocyclettes, engins de voirie, engins de chantier, engins agricoles, engins de loisir (motoneige, kart), et engins à chenille(s), par exemple), les bateaux, les aéronefs, les installations (éventuellement de type industriel), et les bâtiments.

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule S comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique (et donc dont la motricité est assurée exclusivement par au moins une machine motrice électrique MME associée à au moins une batterie cellulaire BP). Mais le GMP pourrait être de type hybride (thermique et électrique) ou purement thermique.

De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que la batterie cellulaire BP surveillée est une batterie principale (ou de traction). Mais la batterie cellulaire surveillée pourrait être une batterie de servitude (éventuellement rechargeable via un convertisseur alimenté en énergie électrique par une batterie principale).

On a schématiquement représenté sur la figure 1 un système S constituant un véhicule automobile comprenant une chaîne de transmission à GMP électrique, une batterie cellulaire principale BP, et un dispositif de surveillance DS selon l’invention.

La chaîne de transmission a un GMP qui est, ici, purement électrique et donc qui comprend, notamment, une machine motrice électrique MME, un arbre moteur AM, et un arbre de transmission AT. On entend ici par « machine motrice électrique » une machine électrique agencée de manière à fournir du couple pour déplacer le véhicule S et éventuellement à récupérer (ou prélever) du couple récupératif dans la chaîne de transmission pour générer un courant (électrique) récupératif transformé en énergie électrique stockée dans la batterie cellulaire principale BP dans une phase de freinage récupératif.

Le fonctionnement du GMP est supervisé par un calculateur de supervision CS.

La machine motrice électrique MME est couplée à la batterie cellulaire principale (ou de traction) BP, afin d’être alimentée en énergie électrique pendant une phase de roulage, et éventuellement d’alimenter cette batterie cellulaire principale BP en courant (électrique) récupératif pendant une phase de freinage récupératif. Elle est couplée à l’arbre moteur AM, pour lui fournir du couple par entraînement en rotation. Cet arbre moteur AM est ici couplé à un réducteur RD qui est aussi couplé à l’arbre de transmission AT, lui-même couplé à un premier train T1 (ici de roues), de préférence via un différentiel D1 .

Ce premier train T1 est ici situé dans la partie avant PW du véhicule V. Mais dans une variante ce premier train T 1 pourrait être celui qui est ici référencé T2 et qui est situé dans la partie arrière PRV du véhicule V.

La batterie cellulaire principale BP comprend N cellules de stockage d’énergie électrique CE, avec N > 1 . Ici N est égal à 54, mais il peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à deux. On notera que les cellules (de stockage d’énergie électrique) CE peuvent éventuellement être regroupées dans des modules MC identiques ou différents les uns des autres, comme illustré non limitativement sur la figure 1 .

Par exemple, les cellules (de stockage d’énergie électrique) CE peuvent être électrochimiques. Ainsi, elles peuvent, par exemple, être de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd.

Egalement par exemple, la batterie cellulaire principale BP peut être de type basse tension (typiquement 450 V à titre illustratif). Mais elle pourrait être de type moyenne tension ou haute tension.

Les N cellules CE sont associées respectivement à N capteurs (non illustrés) chargés de déterminer respectivement N tensions te à leurs bornes.

Par ailleurs, la batterie cellulaire principale BP est (ici) associée à un boîtier de batterie BB qui comprend notamment un dispositif d’isolement DI, des moyens de mesure de tension/courant (non illustrés), et un calculateur de batterie CB. Le dispositif d’isolement DI est agencé de manière à isoler en cas de besoin la batterie cellulaire principale BP d’au moins la machine motrice électrique MME. Il comprend par exemple des contacteurs (ou interrupteurs), éventuellement à base de MOSFET(s), qui peuvent être placés chacun dans un état ouvert (ou non passant) ou un état fermé (ou passant).

Le calculateur de batterie CB centralise les mesures de courant et les mesures de tension (notamment celles (te) qui sont déterminées par les N capteurs (associés respectivement aux N cellules CE) et surveillées), et détermine des paramètres de la batterie cellulaire principale BP en fonction de ces mesures, et notamment sa résistance interne, sa tension minimale et son état de charge en cours (ou SOC (« State Of Charge »)). Par ailleurs, le calculateur de batterie CB échange aussi des informations avec le calculateur de supervision CS du GMP.

Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de surveillance destiné à permettre la surveillance des tensions te des cellules CE (ici de la batterie cellulaire principale BP).

Ce procédé (de surveillance) peut être mis en œuvre au moins partiellement par le dispositif de surveillance DS (illustré sur les figures 1 et 2) qui comprend à cet effet au moins un processeur PR1 , par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une mémoire MD. Ce dispositif de surveillance DS peut donc être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). A titre d’exemple, il peut s’agir d’un microcontrôleur.

La mémoire MD est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le processeur PR1 d’une partie au moins du procédé de surveillance. Le processeur PR1 peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.

Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de surveillance DS fait partie du calculateur de batterie CB (et donc du boîtier de batterie BB). Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, le dispositif de surveillance DS pourrait comprendre son propre calculateur dédié, lequel est alors couplé au calculateur de batterie CB.

Comme illustré non limitativement sur la figure 3, le procédé (de surveillance), selon l’invention, comprend une étape 10-40 qui est mise en œuvre dans le système (ici un véhicule) S lorsque ce dernier (S) est dans une phase de décharge de sa batterie cellulaire principale BP.

Dans une sous-étape 10 de l’étape 10-40, les N capteurs déterminent respectivement les N tensions te aux bornes des N cellules CE, et les communiquent au calculateur de batterie CB, qui les transmet au dispositif de surveillance DS.

Puis, dans une sous-étape 20 de l’étape 10-40, on (le dispositif de surveillance DS) détermine parmi les N tensions te reçues si l’une d’entre elles dépasse au moins un premier seuil s1 choisi.

Dans la négative (et donc lorsque toutes les N tensions te sont inférieures ou égales au premier seuil s1 ), on effectue de nouveau la sous-étape 10.

En revanche, dans l’affirmative (et donc lorsqu’au moins une tension te dépasse le premier seuil s1 ), on effectue (le dispositif de surveillance DS déclenche la réalisation) dans le système S au (d’au) moins une action fonction du dépassement, dans une sous-étape 30 de l’étape 10-40.

On comprendra que ce sont au moins les processeur PR1 et mémoire MD du dispositif de surveillance DS qui sont agencés pour effectuer les opérations consistant à surveiller les tensions te, et, lorsqu’au moins une tension te dépasse le premier seuil s1 , à déclencher la réalisation dans le système S d’au moins une action qui est fonction du dépassement.

Il est rappelé que l’expression « fonction du dépassement » signifie ici fonction de l’amplitude du dépassement.

Chaque action étant fonction du dépassement (et donc de son amplitude), on peut désormais définir des niveaux de gravité fonction de l’amplitude du dépassement, et ainsi éviter que la batterie cellulaire BP soit isolée de la machine motrice électrique MME sans qu’au moins une autre action ait été préalablement réalisée dans le système S. Cela est rendu possible par le fait que la dégradation d’une cellule CE (qui induit une surtension) est progressive et relativement lente (et donc induit une augmentation progressive de l’amplitude de la surtension (et donc du dépassement)).

De préférence, pour éviter de réaliser inutilement au moins une action lorsqu’une tension te dépasse au moins le premier seuil s1 pendant un très court instant, par exemple du fait d’une erreur de mesure de tension par un capteur ou d’une très brusque variation non significative d’une tension te, le dispositif de surveillance DS ne décide de la réalisation d’au moins une action qu’à condition qu’une tension te dépasse au moins le premier seuil s1 pendant une durée choisie fonction du dépassement.

Par exemple, lorsqu’une tension te ne fait que dépasser le premier seuil s1 (mais pas un autre seuil s2 ou s3 défini plus loin) la durée choisie de dépassement peut être comprise entre 1 s et 10 s. A titre d’exemple illustratif, cette durée choisie peut être égale à 4 s. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.

Comme évoqué ci-dessus au moins un autre seuil s2 peut être utilisé en option afin de définir deux niveaux de gravité fonction de l’amplitude du dépassement. Ce deuxième seuil s2 est supérieur au premier seuil s1 .

En présence de cette dernière option, dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, lorsque le dépassement est supérieur au premier seuil s1 et inférieur ou égal au deuxième seuil s2, on effectue (le dispositif de surveillance DS déclenche la réalisation) dans le système S au moins (d’au moins) une première action qui consiste à générer une alerte d’un usager du système S d’un besoin de faire vérifier la batterie cellulaire BP et fonction du dépassement. Dans le cas d’un véhicule, l’alerte concerne au moins son conducteur, et la vérification se fait dans un service après-vente. Cette première situation correspond à un premier niveau de gravité (le plus bas car le dépassement demeure faible, et donc ne nécessite qu’une alerte de l’usager (ou conducteur)).

Mais dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, lorsque le dépassement est supérieur au moins au deuxième seuil s2, on effectue (le dispositif de surveillance DS déclenche la réalisation) dans le système S (de) la première action et au moins (d’au moins) une autre action qui est choisie parmi la réduction de la puissance électrique fournie par la batterie cellulaire BP à la machine motrice électrique MME et un isolement de la batterie cellulaire BP de la machine motrice électrique MME. Cette situation correspond à un deuxième ou troisième niveau de gravité.

Par exemple, l’alerte de l’usager (ou conducteur) peut se faire par un simple voyant « service » allumé ou par un message (éventuellement dédié au problème détecté) qui est affiché sur au moins un écran du système S (par exemple du tableau de bord lorsqu’il s’agit d’un véhicule) ou sur l’écran d’un téléphone intelligent (ou « smartphone ») de l’usager (ou conducteur), et/ou diffusé par au moins un haut-parleur du système S ou de ce téléphone intelligent.

Egalement comme évoqué plus haut, encore un autre seuil s3 peut être utilisé en option afin de définir trois niveaux de gravité fonction de l’amplitude du dépassement. Ce troisième seuil s3 est supérieur au deuxième seuil s2.

En présence de cette dernière option, dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, lorsque le dépassement est supérieur au deuxième seuil s2 et inférieur ou égal au troisième seuil s3, on effectue (le dispositif de surveillance DS déclenche la réalisation) dans le système S (de) la (chaque) première action et une (d’une) deuxième action qui consiste à réduire la puissance électrique qui est fournie par la batterie cellulaire BP à la machine motrice électrique MME. Cette deuxième situation correspond à un deuxième niveau de gravité (intermédiaire car le dépassement est relativement important, et donc nécessite non seulement l’alerte de l’usager (ou conducteur), mais aussi une réduction de la puissance électrique fournie pour éviter d’endommager la batterie cellulaire BP).

Mais dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, lorsque le dépassement est supérieur au troisième seuil s3, on effectue (le dispositif de surveillance DS déclenche la réalisation) dans le système S les (des) première(s) et deuxième actions et une (d’une) troisième action qui consiste à isoler la batterie cellulaire BP de la machine motrice électrique MME. Cette troisième situation correspond à un troisième niveau de gravité (le plus élevé car le dépassement est important, et donc nécessite non seulement l’alerte de l’usager (ou conducteur), mais aussi une réduction de la puissance électrique fournie pour éviter d’endommager la batterie cellulaire BP, puis l’isolement de la batterie cellulaire BP par sécurité). De préférence, pour éviter de réaliser inutilement au moins une action lorsqu’une tension te est comprise entre les deuxième s2 et troisième s3 seuils pendant un très court instant, par exemple du fait d’une erreur de mesure de tension par un capteur ou d’une très brusque variation non significative d’une tension te, le dispositif de surveillance DS ne décide de la réalisation d’au moins une action qu’à condition qu’une tension te soit comprise entre les deuxième s2 et troisième s3 seuils pendant une durée choisie fonction du dépassement. Par exemple, lorsqu’une tension te est comprise entre les deuxième s2 et troisième s3 seuils la durée choisie de dépassement peut être comprise entre 500 ms et 1500 ms. A titre d’exemple illustratif, cette durée choisie peut être égale à 1000 ms. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.

On notera que la réduction de la puissance électrique fournie en présence du deuxième niveau de gravité peut être partielle (c’est-à-dire jusqu’à une valeur non nulle) ou totale (c’est-à-dire jusqu’à la valeur nulle qui correspond à une interruption complète de la fourniture de puissance électrique par la machine motrice électrique MME). On notera également que la réduction de la puissance électrique fournie peut être progressive sur un intervalle temporel choisi (afin d’éviter d’avoir à faire subir aux composants (ou équipements) électriques concernés des gradients de tension et gradients de courant trop forts qui pourraient les endommager), ou instantanée (valeur initial, puis valeur finale nulle). Lorsque la réduction est progressive l’intervalle temporel peut, par exemple, avoir une durée comprise entre 30 s et 90 s. A titre d’exemple illustratif, cette durée de l’intervalle temporel peut être égale à 60 s. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.

En présence du deuxième niveau de gravité lorsque la réduction de la puissance électrique fournie est partielle, la puissance électrique finale peut, par exemple, être comprise entre 5 kW et 10 kW. A titre d’exemple illustratif, cette puissance électrique finale peut être égale à 8,5 kW. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette puissance électrique finale.

Egalement de préférence, pour éviter de réaliser inutilement au moins une action lorsqu’une tension te est supérieure au troisième seuil s3 pendant un très court instant, par exemple du fait d’une erreur de mesure de tension par un capteur ou d’une très brusque variation non significative d’une tension te, le dispositif de surveillance DS ne décide de la réalisation d’au moins une action qu’à condition qu’une tension te soit supérieure au troisième seuil s3 pendant une durée choisie fonction du dépassement.

Par exemple, lorsqu’une tension te est supérieure au troisième seuil s3 la durée choisie de dépassement peut être comprise entre 100 ms et 1000 ms. A titre d’exemple illustratif, cette durée choisie peut être égale à 500 ms. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.

On notera que la réduction de la puissance électrique fournie en présence du troisième niveau de gravité est de préférence totale (c’est-à-dire jusqu’à la valeur nulle qui correspond à une interruption complète de la fourniture de puissance électrique par la machine motrice électrique MME). On notera également que la réduction de la puissance électrique fournie peut être progressive sur un intervalle temporel choisi (afin d’éviter d’avoir à faire subir aux composants (ou équipements) électriques concernés des gradients de tension et gradients de courant trop forts qui pourraient les endommager), ou instantanée (valeur initial, puis valeur finale nulle). Lorsque la réduction est progressive l’intervalle temporel peut, par exemple, avoir une durée comprise entre 10 ms et 200 ms. A titre d’exemple illustratif, cette durée de l’intervalle temporel peut être égale à 100 ms. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.

Egalement par exemple, l’isolement de la batterie principale BP de la machine motrice électrique MME peut se faire au moyen du dispositif d’isolement DI qui couple notamment ces derniers (BP et MME) et dont certains au moins des contacteurs (ou interrupteurs) sont placés dans leur état ouvert (ou non passant).

Cette option peut éventuellement se dérouler en deux phases. Dans une première phase, le dispositif de surveillance DS peut déclencher la transmission au calculateur de supervision CS d’une demande d’autorisation d’ouverture des contacteurs (ou interrupteurs) du dispositif d’isolement DI. Cette transmission est ici assurée par le calculateur de batterie CB. Puis, si au bout d’une durée choisie le dispositif de surveillance DS n’a pas reçu de réponse à sa demande d’autorisation, il peut déclencher dans une seconde phase, de sa propre initiative, l’ouverture des contacteurs (ou interrupteurs) du dispositif d’isolement DI pour isoler électriquement la batterie principale BP de la machine motrice électrique MME.

Par exemple, cette dernière durée choisie peut être comprise entre 500 ms et 1500 ms. A titre d’exemple illustratif, cette dernière durée choisie peut être égale à 1000 ms. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette dernière durée.

Par exemple, le premier seuil s1 peut être compris entre 4,18 V et 4,22 V. A titre d’exemple illustratif, ce premier seuil s1 peut être égal à 4,2 V.

Egalement par exemple, le deuxième seuil s2 peut être compris entre 4,23 V et 4,27 V. A titre d’exemple illustratif, ce deuxième seuil s2 peut être égal à 4,25 V.

Egalement par exemple, le troisième seuil s3 peut être compris entre 4,3 V et 4,4 V. A titre d’exemple illustratif, ce troisième seuil s3 peut être égal à 4,35 V. On notera également que lorsqu’une tension te dépasse le premier seuil s1 , on peut effectuer (le dispositif de surveillance DS peut déclencher la réalisation) dans le système S au moins (d’au moins) une autre première action qui consiste à enregistrer au moins un code défaut représentatif du dépassement (et donc du problème détecté). En d’autres termes, en présence du premier niveau de gravité on enregistre au moins un premier code défaut, en présence du deuxième niveau de gravité on enregistre au moins un deuxième code défaut, et en présence du troisième niveau de gravité on enregistre au moins un troisième code défaut. Par exemple, après chaque occurrence d’un niveau de gravité on peut stocker un code défaut dans une mémoire (éventuellement morte) du calculateur de batterie CB, et le calculateur de supervision CS observant le stockage de ce code défaut peut éventuellement à son tour stocker un autre code défaut dans une mémoire (éventuellement morte) qu’il comprend.

On notera également que l’on peut éventuellement prévoir un quatrième niveau de gravité associé à un septième seuil s7 compris entre les premier s1 et deuxième s2 seuils. En présence de cette dernière option, dans la sous-étape 30 de l’étape 10-40, lorsque le dépassement est supérieur au septième seuil s7 et inférieur ou égal au deuxième seuil s2, on effectue (le dispositif de surveillance DS déclenche la réalisation) dans le système S au moins de (d’au moins) la première action qui consiste à générer une alerte d’un usager du système S d’un besoin de faire vérifier la batterie cellulaire BP et fonction du dépassement. Cette dernière situation correspond à un quatrième niveau de gravité (intermédiaire entre les premier et deuxième niveaux de gravité).

Par exemple, le septième seuil s7 peut être compris entre 4,2 V et 4,24 V. A titre d’exemple illustratif, ce septième seuil s7 peut être égal à 4,22 V.

De préférence, pour éviter de réaliser inutilement au moins une action lorsqu’une tension te est supérieure au septième seuil s7 et inférieure ou égale au deuxième seuil s2 pendant un très court instant, par exemple du fait d’une erreur de mesure de tension par un capteur ou d’une très brusque variation non significative d’une tension te, le dispositif de surveillance DS ne décide de la réalisation d’au moins une action qu’à condition que la tension te précitée soit comprise entre les septième s7 et deuxième s2 seuils pendant une durée choisie fonction du dépassement. Par exemple, cette durée choisie de dépassement peut être comprise entre 2 s et 5 s. A titre d’exemple illustratif, cette durée choisie peut être égale à 3 s. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour cette durée.

On notera également que lorsqu’une tension te est comprise entre les septième s7 et deuxième s2 seuils, on peut effectuer (le dispositif de surveillance DS peut déclencher la réalisation) dans le système S au moins (d’au moins) une autre première action qui consiste à enregistrer au moins un code défaut représentatif du dépassement (et donc du problème détecté). En d’autres termes, en présence du quatrième niveau de gravité on peut enregistrer au moins un premier code défaut représentatif du dépassement (et donc du problème détecté).

On notera également que l’alerte de l’usager (ou conducteur) peut être fonction du dépassement détecté et donc du niveau de gravité en cours. Ainsi, en présence du premier niveau de gravité ou de l’éventuel quatrième niveau de gravité, l’alerte peut se faire en allumant le voyant de service lorsque le système S est un véhicule. En présence du deuxième ou troisième niveau de gravité, l’alerte peut se faire en allumant le voyant de stop lorsque le système S est un véhicule.

On notera également que l’on peut prévoir un mode de rétablissement dans lequel on réduit, possiblement à zéro, le nombre d’actions réalisées lorsque le dépassement diminue.

En présence de cette dernière option, l’étape 10-40 comprend une sous-étape 40 dans laquelle :

- on cesse d’isoler la batterie principale BP de la machine motrice électrique MME lorsque le dépassement devient inférieur au troisième seuil s3 mais est supérieur à un quatrième seuil s4 qui est supérieur au deuxième seuil s2 pendant une durée choisie dr3, ou

- on cesse de réduire la puissance électrique fournie lorsque le dépassement devient inférieur au deuxième seuil s2 mais est supérieur à un cinquième seuil s5 qui est supérieur au premier seuil s1 pendant une autre durée choisie dr2, ou

- on cesse de générer l’alerte lorsque le dépassement devient inférieur à un sixième seuil s6 inférieur au premier seuil s1 pendant encore une autre durée choisie dr1 .

Par exemple, le quatrième seuil s4 peut être compris entre 4,18 V et 4,22 V. A titre d’exemple illustratif, ce quatrième seuil s4 peut être égal à 4,2 V.

Egalement par exemple, le cinquième seuil s5 peut être compris entre 4,12 V et 4,16 V. A titre d’exemple illustratif, ce deuxième seuil s2 peut être égal à 4,14 V.

Egalement par exemple, le sixième seuil s6 peut être compris entre 4,07 V et 4,11 V. A titre d’exemple illustratif, ce sixième seuil s6 peut être égal à 4,09 V. Egalement par exemple, chacune des durées dr1 à dr3 peut être comprise entre 3000 ms et 5000 ms. A titre d’exemple illustratif, cette dernière durée choisie peut être égale à 4000 ms. Mais on peut utiliser d’autres valeurs pour ces durées dr1 à dr3.

On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que le calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une mémoire de masse MM1 , notamment pour le stockage temporaire des valeurs des N tensions te surveillées et d’éventuelles données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface d’entrée IE pour la réception d’au moins les valeurs des N tensions te surveillées pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un processeur de signal numérique PR2. De plus, ce calculateur de batterie CB (ou le calculateur dédié du dispositif de surveillance DS) peut aussi comprendre une interface de sortie IS, notamment pour délivrer des ordres ou des messages de réduction de la puissance électrique fournie ou d’annulation d’une réduction de la puissance électrique fournie, ou des messages ou ordres d’isolement ou de fin d’isolement, ou des messages contenant des codes défaut, ou encore des messages de service (ou d’alerte) pour l’usager.

On notera également que l’invention propose aussi un produit programme d’ordinateur (ou programme informatique) comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement de type circuits électroniques (ou hardware), comme par exemple le processeur PR1 , est propre à mettre en œuvre le procédé de surveillance décrit ci-avant pour surveiller des tensions aux bornes de cellules de stockage d’énergie électrique CE faisant partie de la batterie cellulaire BP du système S.