Brevet FR2654553A1 — publié le 19910517

L'invention concerne un procédé de gestion pour l'exploitation de batteries d'accumulateurs fixes ou embarquées ainsi qu'un dispositif intégré pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'utilisation d'énergie électrique provenant de batteries d'accumulateurs se développe fortement, par exemple pour l'alimentation de véhicules électriques, pour des alimentations de sécurité dans l'industrie nucléaire et pétrochimique, les télécommunications, etc. Dans de telles applications, il est primordial de pouvoir connature facilement et instantanément l'état de la batterie et également de pouvoir gérer ces batteries aussi bien du point de vue de l'utilisateur que du propriétaire, dans le cas d'une fourniture de courant. Pour déterminer l'état de la batterie d'accumulateurs, il est nécessaire de mesurer et d'afficher des grandeurs telles que la tension, l'intensité, la résistance électrique ou le taux de décharge. Pour l'entretien de la batterie, on doit connaître par exemple l'état de charge, le facteur de charge, le temps de décharge etc. Un procédé connu pour mesurer les caractéristiques d'une batterie d'accumulateurs consiste à mesurer certaines caractéristiques facilement accessibles telles que l'intensité et la température, et à en déduire par le calcul les autres grandeurs. Même lorsque le calcul est fait par ordinateur, les valeurs déduites sont insuffisamment précises. En outre, la mesure en temps réel pose des problèmes d'encombrement et de prix de revient, en particulier pour des batteries embarquées. Une variante de ce procédé consiste à effectuer une simulation du comportement de la batterie en utilisation dans le temps, et à corriger cette simulation par comparaison de certains facteurs théoriques aux facteurs réels. Si ce procédé peut permettre d'obtenir des valeurs plus précises, il est inapplicable pour des batteries subissant des demandes très variées, comme c'est justement le cas des applications envisagées. On a parallèlement développé de très nombreux dispositifs ou capteurs pour mesurer une pu plusieurs caractéristiques de la batterie telles que la température, le niveau d'électrolyte, l'intensité, etc. Ces capteurs nécessitent souvent une source d'alimentation propre, un raccordement à des moyens d'amplification, d'af fi- chage et/ou de commande. Le nombre de ces capteurs est en conséquence limité et leur mise en oeuvre est malcommode et compliquée. La présente invention vise à permettre de mesurer à chaque instant un nombre pratiquement quelconque de paramètres concernant une batterie d'accumulateurs, sans montages ni branchements particuliers, et à permettre l'utilisation de ces mesures pour l'affichage de ces données et/ou la gestion de la batterie. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de gestion pour l'exploitation de batteries d'accumulateurs fixes ou embarquées, caractérisé en ce qu'on place à l'intérieur de la batterie d'accumulateurs au moins un capteur de mesure intégré, on relie ledit capteur aux bornes de la batterie d'accumulateurs, on envoie le courant disponible entre lesdites bornes à l'utilisation ainsi qu'à un interface de séparation des variations dudit courant dues audit capteur, et on envoie la sortie dudit interface de séparation à des moyens d'affichage et/ou d'exploitation Avec le procédé selon l'invention, il est possible de connaître et d'utiliser en temps réel les données mesurées par un ou plusieurs capteurs intégrés dans la batterie d'accumulateurs, sans nécessiter de raccordement particulier sur la batterie elle-même.Le procédé permet d'afficher, en particulier pour l'utilisateur, un certain nombre de données et d'indications utiles en fonctionnement, telles qu'une alarme d'insuffisance de charge. Ce procédé permet également, au niveau de la mise en charge et de l'entretien des batteries, de commander, automatiquement ou manuellement, les opérations nécessaires, d'identifier la batterie, d'enregistrer les quantités de courant de charge consommées, etc. On peut ainsi facturer à l'utilisateur les prestations de courant, en détectant les fraudes éventuelles. De préférence, on place au moins un capteur dans chaque élément de la batterie. Avantageusement, on envoie un signal caractéristique de chaque élément de la batterie, de façon à permettre son identification. L'invention a également pour objet un dispositif intégré pour l'exploitation de batteries d'accumulateurs fixes ou embarquées, pour la mise en oeuvre du procédé précédent, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur de mesure intégré dans ladite batterie et relié à ses bornes, des moyens de discrimination et d'analyse des variations du courant de la batterie dues audit capteur, et des moyens d'affichage et/ou d'exploitation de la sortie desdits moyens de discrimination et d'analyse. Le courant de batterie sert ainsi de porteuse aux signaux émis par les capteurs intégrés. Ces signaux peuvent être superposés sous toute forme convenable telle que modulation d'amplitude ou modulation de fréquence. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dont la figure unique est un schéma d'un dispositif selon un exemple de réalisation de l'invention. Conformément à l'invention, une batterie d'accumulateurs l comprend au moins un capteur intégré 2 relié aux bornes 3 et 4 de la batterie 1. Le courant passant par les bornes 3 et 4 contient des signaux émis par le capteur 2 et indicatifs de la valeur ou des valeurs instantanées mesurées par ce capteur 2. De préférence, on prévoit un capteur 2 pour chaque élément de la batterie, et des moyens d'identification de l'élément, tels qu'un message codé envoyé par le capteur. Le courant de la batterie l est envoyé à un interface de puissance 5 ainsi qu'à un interface de discrimination et d'analyse 6. L'interface de puissance 5 fournit à sa sortie 7 le courant utile. La sortie 7 sert également à la charge de la batterie l. L'interface de discrimination et d'analyse 6 restitue à sa sortie 8 les signaux émis par le capteur 2, sous forme utilisable. La sortie 8 de l'interface 6 est appliquée à un dispositif d'affichage 9 ainsi qu'à un dispositif de gestion 10. Le dispositif d'affichage 9 affiche sur un tableau il des données utiles pour l'utilisateur, telles que charge résiduelle, autonomie, signal d'alarme, ou charge optimale dans le cas d'une recharge effectuée manuellement. Le dispositif de gestion 10, qui peut contenir un ensemble 12 de calculateurs, de mémoires et/ou de systèmes d'enregistrement, établit les données de maintenance, par exemple par comparaison avec des diagrammes-types, servant par exemple à l'émission d'une alarme ou à une commutation en charge comme indiqué en trait tireté. Le dispositif de gestion 10 peut également être utilisé pour l'exploitation de la batterie 1, par exemple pour la comptabilisation et l'enregistrement des consommations. Revendications 1. Procédé de gestion pour l'exploitation de batteries d'accumulateurs (1) fixes ou embarquées, caractérisé en ce qu'on place à l'intérieur de la batterie d'accumulateurs (1) au moins un capteur de mesure intégré (2), on relie ledit capteur (2) aux bornes (3,4) de la batterie d'accumulateurs (1), on envoie le courant disponible entre lesdites bornes (3,4) à l'utilisation (7) ainsi qu'à un interface (8) de séparation des va riations dudit courant dues audit capteur (2), et on envoie la sor tie dudit interface de séparation (8) à des moyens d'affichage (9, 11) et/ou d'exploitation (10,12). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on place au moins un capteur (2) dans chaque élément de la batterie (1). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on envoie un signal caractéristique de chaque élément de la batterie (I). 4. Dispositif intégré pour l'exploitation de batteries d'accumula teurs (1) fixes ou embarquées, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur de mesure(2) intégré dans ladite batterie (1) et relié à ses bornes (3,4), des moyens (6) de discrimination et d'analyse des variations du courant de la batterie (1) dues audit capteur (2), et des moyens d'a fichage (9,11) et/ou d'exploitation (10,12) de la sortie (8) desdits moyens de discrimination et d'analyse (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur (2) pour cha que élément de la batterie (1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'émission d'un si gnal caractéristique de chaque élément de la batterie (1). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un émetteur d'un message codé intégré dans ledit capteur (2). 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les signaux émis par le capteur (2) sont superposés au courant de la batterie (1) en modulation d'amplitude. 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les signaux émis par le capteur (2) sont superposés au courant de la batterie (1) en modulation de fréquence.