Brevet FR3079175A1 — publié le 20190927

PROCEDE DE DETECTION D'UN DOMMAGE CAUSE A UNE BATTERIE DE TRACTION D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un procédé de détection d'un dommage causé à des batteries de traction d'un véhicule automobile électrique ou hybride, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'accéléromètres mis en oeuvre par un tel procédé de détection. Les véhicules automobiles hybrides utilisant une motorisation électrique et un moteur thermique, ou les véhicules électriques comportent pour la traction du véhicule un système de stockage d'énergie électrique, appelé par la suite batterie, comportant généralement des modules électrochimiques de stockage d'énergie. La motorisation électrique délivre un couple de freinage du véhicule en récupérant une énergie cinétique du véhicule qui recharge la batterie, et délivre un couple moteur accélérant ce véhicule en prélevant l'énergie dans la batterie. Toutefois les batteries électrochimiques, en particulier certaines technologies comme les batteries au lithium-ion, doivent travailler dans des conditions particulières de température afin d'optimiser les performances et la durée de vie, et d'éviter des risques d'accidents, notamment par montée en température de cellules pouvant entraîner des dégagements de gaz inflammables et des incendies. De plus des contraintes mécaniques extérieures ou des chocs appliqués sur la batterie peuvent entraîner des déformations de cellules qui les rendent instables, avec des risques d'accidents. Une contrainte ou un choc sur la batterie peut causer des dommages non visibles sur cette batterie, entraînant à court terme, ou à long terme de manière imprévue, même après plusieurs mois, un départ d'incendie. Cette situation de départ d'incendie peut être critique en causant des dommages importants et des risques sur les personnes, en particulier si le 2 véhicule a été disposé dans un local fermé comme un garage, ou dans un moyen de transport comme un bateau, un train ou un camion. Une inspection visuelle de la batterie et de son enveloppe après un problème rencontré peut ne pas montrer d'endommagement, alors que des 5 cellules internes de la batterie ont subi une contrainte dommageable. Le risque demeure. Les constructeurs automobiles prévoient autour des batteries des enveloppes suffisamment rigides, ainsi que des distances d'éloignement entre cette enveloppe et la carrosserie du véhicule ou son plancher, afin d'éviter 10 l'application de contraintes sur la batterie lors d'un accident ou d'un choc. Toutefois afin de prévoir un grand nombre de situations de vie identifiées, l'enveloppe des batteries présente une masse et un encombrement importants, qui entraînent des coûts ainsi qu'une augmentation de la consommation d'énergie lors du roulage du véhicule. 15 Afin d'éviter ces problèmes, un dispositif de détection connu, présenté notamment par le document KR-A-20140117154, utilise des capteurs de choc disposés sur la batterie, par exemple des capteurs piézo-électriques, détectant une pression ou une vibration venant de l'extérieur qui est appliquée sur la batterie. Une analyse du signal délivré par ces capteurs permet de mesurer 20 des vibrations venant des déformations des tôles lors d'un accident du véhicule. Toutefois ce dispositif ne permet pas de déceler un choc ou une contrainte appliquée sur la batterie lors d'un accident mineur, entraînant par exemple peu de déformations des tôles du véhicule. 25 La présente invention a notamment pour but d'éviter ces problèmes de l'art antérieur. Elle propose à cet effet un procédé de détection d'un dommage causé à une batterie de traction d'un véhicule automobile électrique ou hybride, remarquable en ce qu'il analyse des signaux délivrés par des accéléromètres 30 disposés dans le véhicule, pour déterminer si la batterie a subi des types 3 d'accélération dépassant des seuils pouvant entraîner un risque d'endommagement. Un avantage de ce procédé de détection est que de manière simple et efficace, en utilisant des accéléromètres déjà présents dans le véhicule, par 5 exemple disposés dans une centrale à inertie utilisée par des fonctions de contrôle de stabilité du véhicule, ou des accéléromètres spécifiques fixés sur la batterie, on obtient des informations fiables permettant de quantifier des niveaux de contraintes appliquées sur cette batterie. On peut alors à partir de la détection d'un risque émettre un signal d'alerte 10 sur l'état de la batterie, demandant un contrôle approfondi pour effectuer si nécessaire une réparation ou un échange. Ce type de surveillance permet de réduire le nombre de situations de vie identifiées appliquées au système de protection entourant la batterie, qui peut être moins encombrant et plus léger. Le procédé de détection selon l'invention, ainsi qu'un véhicule automobile 15 mettant en oeuvre ce procédé de détection, peuvent de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le procédé analyse des signaux représentant des accélérations suivant les trois directions longitudinale, transversale et verticale 20 du véhicule. Selon un mode de réalisation, les seuils pouvant entraîner un risque d'endommagement de la batterie correspondent à des accélérations dépassant un niveau dépendant de la direction de l'accélération. Selon un autre mode de réalisation, les seuils pouvant entraîner un risque 25 d'endommagement de la batterie correspondent à des séquences d'oscillations des accélérations dépendant de la fréquence, de l'intensité et de la durée de ces oscillations. Avantageusement, après une détermination d'un risque d'endommagement, le procédé émet une information délivrée au conducteur 30 ou mise dans une mémoire d'un calculateur du véhicule. 4 L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie de traction, et des d'accéléromètres mis en oeuvre par un procédé de détection comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que ces accéléromètres sont 5 fixés sur la batterie de traction. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie de traction, et des accéléromètres mis en oeuvre par un procédé de détection comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que ces accéléromètres sont 10 utilisés par une fonction de contrôle de stabilité du véhicule. Avantageusement, les accéléromètres comportent trois directions orthogonales de mesure d'accélérations. Avantageusement, le véhicule comporte un dispositif de signalement qui est activé lors d'une détermination d'un risque d'endommagement de la 15 batterie. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence au dessin annexé de la figure 1 présentant un véhicule comportant un procédé de détection selon 20 l'invention. La figure 1 présente un véhicule hybride ou électrique, comportant une batterie de traction 4 qui alimente une machine électrique pouvant entraîner les roues avant ou les roues arrière du véhicule. Le véhicule dispose de fonctions de contrôle de stabilité, comme un 25 programme électronique de stabilité du type « ESP », pour « Electronic Stability Control » en langue anglaise, qui utilise une centrale à inertie du véhicule 2 comprenant des accéléromètres enregistrant les accélérations du véhicule dans les trois directions pour agir sur les freins des roues afin de maintenir la trajectoire. 5 En particulier la centrale à inertie du véhicule 2 peut enregistrer les accélérations longitudinales X du véhicule, les accélérations transversales Y et les accélérations verticales Z. Selon un premier mode de réalisation, le procédé de détection d'un 5 dommage causé à la batterie réalise une analyse des signaux délivrés par la centrale à inertie du véhicule 2, pour déterminer à partir d'un seuil suffisant d'accélération qui peut être différent suivant les trois directions, suite à un choc sur le véhicule, un risque d'endommagement de la batterie 4. L'analyse des signaux peut comporter différents critères pour détecter un 10 risque d'endommagement, comme le dépassement d'un seuil d'accélération particulier pour chaque direction, ou certains profils d'oscillations définies par des fréquences, des intensités et des durées. Dans ce cas il faut prendre en compte le positionnement de la centrale à inertie du véhicule 2 et celle de la batterie 4, pour déterminer à partir des 15 accélérations de cette centrale, de la géométrie du véhicule et des répartitions des masses, les effets induits sur la batterie qui est éloignée, pouvant entraîner un endommagement. On obtient une certaine incertitude qui oblige à prévoir une marge de sécurité prenant en compte cet éloignement. Le procédé émet alors une information qui peut être enregistrée dans un 20 calculateur pour le lire lors d'un contrôle du véhicule après l'accident, ou un signal délivré de suite au conducteur sous forme d'un témoin lumineux ou d'un signal sonore, pour alerter sur le risque d'endommagement de la batterie 4 nécessitant un contrôle approfondi. Une centrale à inertie de batteries 6 est fixée directement sur la batterie 25 4 ou sur son enveloppe de protection afin d'enregistrer les accélérations réellement subies par cette batterie, qui peuvent aussi être mesurées suivant les trois directions X, Y, Z. Dans ce cas de la même manière le procédé de détection réalise une analyse des signaux délivrés par la centrale à inertie de la batterie 4, pour 30 déterminer à partir d'un niveau suffisant d'accélération ou pour un profil d'accélérations un risque d'endommagement de cette batterie. 6 On obtient une évaluation plus précise du risque d'endommagement de la batterie 4 grâce à la mesure de son accélération réellement subie, qui permet d'accepter des niveaux d'accélérations plus importants sans risquer d'erreur sur le diagnostic. 5 On peut alors limiter l'encombrement, la masse et les coûts de l'enveloppe de la batterie 4, et des dispositifs de protection de cette enveloppe vis-à-vis de l'extérieur, ce qui permet aussi de réduire la consommation d'énergie du véhicule. Par ailleurs la mesure des accélérations subies par la batterie 4 peut 10 donner d'autres indications sur le fonctionnement du véhicule. On peut en particulier en l'absence d'accident sur le véhicule et de danger pour la batterie 4, mesurer un cumul d'accélérations subies par cette batterie pouvant entraîner un vieillissement accéléré. On peut aussi avec une analyse des fréquences d'oscillations de la 15 caisse du véhicule sur les suspensions des roues, transmises à la batterie 4, évaluer la masse totale du véhicule, et pour les véhicules utilitaires déceler des roulages avec un chargement trop important. Dans le cas d'une utilisation d'une centrale à inertie du véhicule 2 existante, le procédé nécessite seulement des logiciels installés dans des 20 calculateurs du véhicule, ce qui entraîne peu de modifications de coût de production du véhicule. Dans le cas d'une utilisation d'une centrale à inertie de batteries 6, REVENDICATIONS1 - Procédé de détection d'un dommage causé à une batterie de traction (4) d'un véhicule automobile électrique ou hybride, caractérisé en ce qu'il analyse des signaux délivrés par des accéléromètres (2, 6) disposés dans le véhicule, pour déterminer si la batterie (4) a subi des types d'accélération dépassant des seuils pouvant entraîner un risque d'endommagement. 2 - Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il analyse des signaux représentant des accélérations suivant les trois directions longitudinale (X), transversale (Y) et verticale (Z) du véhicule. 3 - Procédé de détection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les seuils pouvant entraîner un risque d'endommagement de la batterie (4) correspondent à des accélérations dépassant un niveau dépendant de la direction de l'accélération. 4 - Procédé de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les seuils pouvant entraîner un risque d'endommagement de la batterie (4) correspondent à des séquences d'oscillations des accélérations dépendant de la fréquence, de l'intensité et de la durée de ces oscillations. 5 - Procédé de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après une détermination d'un risque d'endommagement, il émet une information délivrée au conducteur ou mise dans une mémoire d'un calculateur du véhicule. 6 - Véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie de traction (4), et des accéléromètres (6) mis en oeuvre par un procédé de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ces accéléromètres (6) sont fixés sur la batterie de traction (4). 7 - Véhicule automobile électrique ou hybride comportant une batterie de traction (4), et des accéléromètres (2) mis en oeuvre par un procédé de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 8 que ces accéléromètres (2) sont utilisés par une fonction de contrôle de stabilité du véhicule. 8 - Véhicule automobile selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les accéléromètres (2, 6) comportent trois directions orthogonales (X, Y, 5 Z) de mesure d'accélérations. 9 - Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de signalement qui est activé lors d'une détermination d'un risque d'endommagement de la batterie (4).