Brevet FR2971374A1 — publié le 20120810

DIAGNOSTIC DE BATTERIE La présente invention concerne de manière générale un procédé de diagnostic de l'état d'une batterie montée sur un véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs permettant de diagnostiquer l'état d'une batterie. Par exemple, le document US 2009/0108803 décrit un véhicule électrique ou hybride équipe d'un écran d'affichage permettant d'afficher l'état de santé de la batterie principale. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de ne pas proposer un diagnostique précis car il n'est basé que sur l'état de charge de la batterie. De plus, les mesures étant faites en continu, il se peut que celles- ci ne soient pas réalisées dans des conditions optimales pour en garantir la fiabilité, si par exemple les mesures sont faites dans un domaine du fonctionnement induisant une erreur importante ou ne reflétant pas l'état de santé réel de la batterie. Le document US 2008/0103709 décrit quant à lui un procédé de suivi de l'état de santé d'une batterie, basé sur la mesure de sa résistance interne. Ce procédé est complexe, car il nécessite un appareillage spécifique pour mesurer cette résistance interne et de plus, on retrouve aussi les inconvénients précités, à savoir que ce diagnostic, basé sur l'état de charge de la batterie peut ne pas être fiable pour cette raison et en raison du fait que les mesures étant réalisées en continu, elles peuvent ne pas refléter la réalité, si la mesure est faite dans un domaine du fonctionnement qui masque les défauts de la batterie. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un diagnostic de la batterie fiable avec la création de conditions de mesure favorables, tout en ne nécessitant pas d'appareils spécifiques. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un procédé de diagnostic de l'état d'une batterie électrique connectée à un réseau électrique d'un véhicule, le procédé comprenant les étapes consistant à : - instaurer une demande de courant prédéterminée dans le réseau électrique 5 forçant la batterie à fournir un courant en réponse ; - mesurer au moins une caractéristique du courant fourni par la batterie (10), après l'instauration de la demande de courant ; - déterminer l'état de la batterie en fonction de la dite au moins une caractéristique du courant fourni mesurée à une valeur de temps définissant 10 un temps maximal de fourniture de courant par la batterie. Le procédé selon l'invention permet de déterminer l'état de santé de la batterie de manière fiable car les conditions de mesure sont imposées, ce n'est pas une mesure en continu d'une situation d'usage du véhicule au hasard. La mesure des caractéristiques dynamiques de la batterie est donc 15 faite dans des conditions favorables pour déterminer la santé de cet organe. Enfin, l'invention propose de faire une mesure des caractéristiques de la batterie en dynamique, dans un temps maximal, ce qui reflète parfaitement sa capacité à fournir du courant en réponse à une demande, dans ce laps de temps prédéterminé. 20 De manière avantageuse, ladite au moins une caractéristique du courant fourni est un régime transitoire du courant fourni par la batterie en réponse à l'instauration de la demande de courant. Le procédé de diagnostique est plus fiable et plus précis que ceux connus actuellement car il se base sur l'analyse du régime transitoire du courant fourni par la batterie. 25 Avantageusement, le procédé est initié par une étape consistant à : - prendre en compte une demande de diagnostic par un utilisateur. Le diagnostic n'est lancé que sur demande de l'utilisateur, ce qui garantit sa sécurité car le lancement du diagnostic est une opération volontaire et non subie, ce qui pourrait le surprendre, dans le dernier cas, avec une mise en 30 marche du procédé alors que l'utilisateur ne s'y attend pas. Avantageusement, le procédé comporte après l'étape de détermination de l'état de la batterie une étape consistant à informer l'utilisateur de l'état de la batterie. L'utilisateur est clairement informé sur l'état de la batterie par un message indiquant conforme ou non conforme, par exemple. Avantageusement, la demande de courant prédéterminée est instaurée en commandant la mise en fonctionnement d'un appareil consommateur de courant prédéterminé du véhicule. Le diagnostic est fiabilisé en choisissant un consommateur connu, car le courant qui sera consommé est connu à l'avance. Cela peut être le groupe moto ventilateur, la climatisation, les essuie-glaces ou le dégivrage des vitres, par exemple. Il suffit de mettre en fonctionnement un appareil qui consomme suffisamment de courant pour mettre la batterie en situation franche de fournisseur de courant. On pourra par exemple cumuler les appareils mis en marche. Avantageusement, le procédé est initié lorsque le véhicule est à l'arrêt, moteur coupé. Cette mise en oeuvre permet de garantir la sécurité de l'utilisateur car il ne risquera pas d'accident lors de la mise en marche de l'appareil consommateur de courant. Par ailleurs, dans cette situation, moteur coupé, le véhicule ne consomme pas de courant et la mesure sera plus précise car il n'y aura pas de consommation parasite. Avantageusement, l'étape de prise en compte de la demande de diagnostic et l'étape d'information sur l'état de la batterie sont réalisées par l'intermédiaire d'au moins une interface homme machine du véhicule. Il n'y a pas besoin d'appareil externe pour faire le diagnostic. Toutes les étapes sont réalisées à l'aide d'appareils à bord du véhicule lui-même. Avantageusement, l'accès à l'étape de prise en compte de la demande de diagnostic est restreint à une catégorie d'utilisateurs. L'invention propose de restreindre le niveau d'information sur l'état de santé de la batterie à une catégorie d'utilisateur, comme par exemple le garagiste pour les véhicules de location. Avantageusement, l'étape de détermination de l'état de la batterie consiste à comparer la mesure effectuée au temps maximal de fourniture de courant avec au moins une valeur seuil préenregistrée, en ce que la batterie est déclarée en bon état si au moins une valeur de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est supérieure à la valeur seuil et en ce que la batterie est déclarée en mauvais état si la valeur de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est inférieure à la valeur seuil. L'invention propose de comparer avec des données statistiques prenant en compte la dispersion de la mesure elle-même, mais aussi la dispersion du consommateur de courant ou d'autres paramètres comme la température par exemple. Le critère d'analyse de la santé de la batterie est ici une valeur minimale à atteindre dans un temps donné. Cette mesure est simple et précise. En combinaison ou en alternative du précédent mode de réalisation, l'étape de détermination de l'état de la batterie consiste à comparer la mesure effectuée au temps maximal de fourniture de courant avec au moins une valeur seuil préenregistrée, en ce que la batterie est déclarée en bon état si au moins une vitesse de variation de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est supérieure à la valeur seuil et en ce que la batterie est déclarée en mauvais état si la vitesse de variation de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est inférieure à la valeur seuil. Le critère d'analyse de la santé de la batterie est ici un seuil de vitesse de variation qui est atteint si la batterie est apte à fournir rapidement du courant, ou pas, si la batterie est en mauvais état et ne peut pas fournir de courant assez rapidement. Ce type d'analyse est précis pour juger la capacité de la batterie à fournir un courant rapidement. Avantageusement, les valeurs seuils préenregistrées sont 30 déterminées par des essais réels avec des batteries en mauvais état. Les seuils représentent des situations réelles et sont donc bien adaptés aux caractéristiques du véhicule en cause. Avantageusement, l'étape de mesure de ladite au moins une caractéristique du courant fourni par la batterie est réalisée par un boitier du véhicule de surveillance de l'état de charge de la batterie. Cet appareil standard permet la mise en oeuvre de l'invention sans surcoût pour l'utilisateur. Un second aspect de l'invention est un véhicule automobile comportant au moins une batterie dont l'état est diagnostiqué par le procédé 10 selon le premier aspect de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : 15 - la figure 1 représente le schéma électrique d'un véhicule comportant une batterie dont l'état de santé est diagnostiqué par le procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente les mesures réalisées par le procédé selon l'invention. 20 La figure 1 représente le schéma électrique d'un véhicule comportant une batterie 10 reliée à deux consommateurs de courant 20 et 21, dont le fonctionnement de chacun est respectivement commandé par des relais 30 et 31. Par ailleurs, la batterie 10 est connectée en série à un boitier 15 de mesure standard qui permet de connaître la tension de la batterie, le courant 25 délivré par cette dernière, le nombre de recharges, sa température, tous ces paramètres étant utilisés pour gérer l'alimentation électrique du véhicule. Le boîtier 15 et les relais 30 et 31 sont reliés à un calculateur 40 qui analyse les mesures du boitier 15 et peut commander le fonctionnement des appareils 20 et 21 par l'intermédiaire des relais 30 et 31. Le calculateur 40 est aussi relié à une interface homme machine 50 pour recevoir des demandes de la part de l'utilisateur et afficher des informations en retour. La figure 2 représente l'étape de régime transitoire de fourniture de courant par la batterie imposée par le procédé selon l'invention et sa réponse en courant, mesurée par le boitier de mesure 15. Le régime transitoire de fourniture de courant imposé à la batterie est provoqué par une demande de diagnostic envoyée par l'utilisateur au calculateur 40 par l'intermédiaire de l'interface homme machine 50. Le lancement de la procédure ne peut se faire que si le véhicule est à l'arrêt, moteur coupé. La batterie ne fournit théoriquement pas de courant. La première courbe, 1 th, qui représente le courant théoriquement fournit par la batterie est à zéro. La deuxième courbe, qui représente lm, le courant mesuré par le boitier 15 est aussi à zéro. Au temps t1, le calculateur 30 commande au relais 30 de mettre en marche l'appareil 20. L'intensité théorique fournie par la batterie passe donc instantanément de zéro à une valeur prédéterminée 11 connue, fonction des caractéristiques de l'appareil 20. L'intensité effectivement fournie par la batterie et mesurée par le boitier 15 ne passe pas immédiatement à 11, mais part de zéro pour monter rapidement à 11. C'est la rapidité de la capacité de réponse de la batterie que propose de mesurer l'invention. Le calculateur 40 qui reçoit la mesure effectuée par le boitier 15 va vérifier que la batterie réussit à fournir le courant demandé avant un temps maximal t3. En d'autres termes, la batterie doit fournir le courant 11 dans un intervalle At max déclenché après t1, pour être déclarée conforme. 11 est à noter que dans l'exemple décrit, l'analyse se borne à vérifier que l'intensité maximale est délivrée dans un temps donné, mais on peut affiner le diagnostic en vérifiant d'autres points de la courbe, comme par exemple la moitié de l'intensité maximale, le pied de la courbe ou sa pente, qui représente la vitesse de réponse de la batterie, pour construire un véritable gabarit d'acceptation. On peut également envisager d'inclure des limites de surveillance qui peuvent donner lieu à l'émission d'une alerte si elles sont franchies et des limites de contrôle qui donnent lieu à un message de non-conformité si elles sont franchies. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, il est fait référence à imposer un régime transitoire de fourniture de courant, on pourrait également envisager d'imposer plusieurs régimes transitoires dans des intervalles de temps prédéfinis en forçant de manière décalée dans le temps la mise en marche de plusieurs appareils consommateurs de courant. REVENDICATIONS1. Procédé de diagnostic de l'état d'une batterie électrique (10) connectée à un réseau électrique d'un véhicule, le procédé comprenant les étapes consistant à : - instaurer une demande de courant prédéterminée dans le réseau électrique forçant la batterie (10) à fournir un courant en réponse ; - mesurer au moins une caractéristique du courant fourni par la batterie (10), après l'instauration de la demande de courant ; - déterminer l'état de la batterie (10) en fonction de la dite au moins une 10 caractéristique du courant fourni mesurée à une valeur de temps définissant un temps maximal de fourniture de courant par la batterie. 2. Procédé de diagnostic selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une caractéristique du courant fourni est un régime transitoire du courant fourni par la batterie (10) en réponse à l'instauration de 15 la demande de courant. 3. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est initié par une étape consistant à : - prendre en compte une demande de diagnostic par un utilisateur. 5. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 à 3, 20 caractérisé en ce qu'il comporte après l'étape de détermination de l'état de la batterie (10) une étape consistant à informer l'utilisateur de l'état de la batterie (10). 6. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la demande de courant prédéterminée est instaurée en 25 commandant la mise en fonctionnement d'un appareil consommateur de courant (20, 21) prédéterminé du véhicule. 6. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est initié lorsque le véhicule est à l'arrêt, moteur coupé. 7. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'étape de prise en compte de la demande de diagnostic et l'étape d'information sur l'état de la batterie (10) sont réalisées par l'intermédiaire d'au moins une interface homme machine (50) du véhicule. 8. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 3 à 7, 10 caractérisé en ce que l'accès à l'étape de prise en compte de la demande de diagnostic est restreint à une catégorie d'utilisateurs. 9. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'étape de détermination de l'état de la batterie (10) consiste à comparer la mesure effectuée au temps maximal de fourniture de 15 courant avec au moins une valeur seuil préenregistrée, en ce que la batterie (10) est déclarée en bon état si au moins une valeur de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est supérieure à la valeur seuil et en ce que la batterie (10) est déclarée en mauvais état si la valeur de ladite au moins une caractéristique dans le 20 temps maximal de fourniture de courant est inférieure à la valeur seuil. 10. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'étape de détermination de l'état de la batterie (10) consiste à comparer la mesure effectuée au temps maximal de fourniture de courant avec au moins une valeur seuil préenregistrée, en ce que la batterie 25 (10) est déclarée en bon état si au moins une vitesse de variation de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est supérieure à la valeur seuil et en ce que la batterie (10) est déclarée en mauvais état si la vitesse de variation de ladite au moins une caractéristique dans le temps maximal de fourniture de courant est inférieure à la valeur 30 seuil. 2971374 -10- 11. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les valeurs seuils préenregistrées sont déterminées par des essais réels avec des batteries en mauvais état. 12. Procédé de diagnostic selon l'une des revendications 1 à 11, 5 caractérisé en ce que l'étape de mesure de ladite au moins une caractéristique du courant fourni par la batterie (10) est réalisée par un boitier (15) du véhicule de surveillance de l'état de charge de la batterie. 13. Véhicule automobile comportant au moins une batterie (10) dont l'état est diagnostiqué par le procédé selon l'une des revendications 1 à 10 12.