FR 2959887 A1 20111111 FR 1151924 A 20110309 -1- Système d'équilibrage pour batterie de puissance L'invention concerne un système d'équilibrage de charge pour batterie de puissance à accumulateurs électrochimiques. Une telle batterie peut être utilisée notamment dans le domaine des transports électriques, hybrides et les systèmes embarqués. L'invention concerne en particulier les batteries de type lithium-ion (Li-ion) adaptées pour ce genre d'applications, du fait de leur possibilité de stocker une forte énergie avec une faible masse. L'invention est également applicable aux super-condensateurs. Un accumulateur électrochimique a une tension nominale de l'ordre de quelques volts, et plus précisément 3.3 V pour les batteries Li-ion à base de phosphate de Fer et 4.2 V pour une technologie Li-ion à base d'oxyde de cobalt. Si cette tension est trop faible par rapport aux exigences du système à alimenter, plusieurs accumulateurs sont placés en série. Il est également possible de disposer en parallèle de chaque accumulateur associé en série, un ou des accumulateurs afin d'augmenter la capacité disponible et donc de fournir un courant et une puissance supérieurs. Les accumulateurs associés en parallèle forment ainsi un étage. Un étage est constitué au minimum d'un accumulateur. Les étages sont mis en série pour atteindre le niveau de tension désiré. L'association des accumulateurs est appelée une batterie d'accumulateurs. La charge ou décharge d'un accumulateur se traduit respectivement par une croissance ou décroissance de la tension à ses bornes. On considère un accumulateur chargé ou déchargé lorsque celui-ci a atteint un niveau de tension défini par le processus électrochimique. Dans un circuit utilisant plusieurs étages d'accumulateurs, le courant circulant à travers les étages est le même. Le niveau de charge ou de décharge des étages dépend donc des caractéristiques intrinsèques des accumulateurs, à savoir la capacité intrinsèque et les résistances internes parasites séries et parallèles, de l'électrolyte ou de contact entre les électrodes et l'électrolyte. Des différences de tension entre les étages sont dès lors possibles du fait des disparités de fabrication et de vieillissement des accumulateurs. Pour un accumulateur de technologie Li-ion, une tension trop élevée ou trop ICG30071 û DD12517VR 2959887 -2- faible, dite tension de seuil, peut endommager ou détruire ce dernier. Pour exemple, la surcharge d'un accumulateur Li-ion à base d'oxyde de Cobalt, peut entraîner son emballement thermique et un départ de feu. Pour un accumulateur Li-ion à base de phosphate, une surcharge se traduit par une décomposition de l'électrolyte qui diminue 5 sa durée de vie ou peut détériorer l'accumulateur. Une décharge trop profonde qui amène à une tension inférieure à 2 V, par exemple, entraine entre autres une oxydation du collecteur de courant de l'électrode négative lorsque celui-ci est en cuivre et donc une détérioration de l'accumulateur. En conséquence, la surveillance des tensions aux bornes de chaque étage 10 d'accumulateurs est obligatoire lors de la charge et décharge pour une question de sécurité et de fiabilité. Un dispositif dit de surveillance en parallèle de chaque étage permet d'assurer cette fonction. Le dispositif de surveillance a pour fonction de suivre l'état de charge et décharge de chaque étage d'accumulateurs et de transmettre l'information à un circuit 15 de contrôle afin d'arrêter la charge ou la décharge de la batterie lorsqu'un étage a atteint sa tension de seuil. Cependant, sur une batterie avec plusieurs étages d'accumulateurs disposés en série, si la charge est arrêtée lorsque l'étage le plus chargé atteint sa tension de seuil, les autres étages peuvent ne pas être totalement chargés. Inversement, si la décharge est 20 arrêtée lorsque l'étage le plus déchargé atteint sa tension de seuil, les autres étages peuvent ne pas être totalement déchargés. La charge de chaque étage d'accumulateurs n'est dès lors pas exploitée, ce qui représente un problème majeur dans des applications de types transports et embarqués ayant de fortes contraintes d'autonomie. Pour pallier ce problème, le dispositif de 25 surveillance est généralement associé à un système d'équilibrage. Le système d'équilibrage a pour fonction d'optimiser la charge de la batterie et donc son autonomie en amenant les étages d'accumulateurs mis en série à un état de charge et/ou décharge identique. Il existe deux catégories de systèmes d'équilibrage, les systèmes d'équilibrage 30 dits à dissipation d'énergie, ou dits à transfert d'énergie. ICG30071 û DD12517VR 2959887 -3- Avec les systèmes d'équilibrage à dissipation d'énergie, la tension aux bornes des étages est uniformisée en détournant le courant de charge d'un ou des étages ayant atteint la tension de seuil et en dissipant l'énergie dans une résistance. En variante, la tension aux bornes des étages est uniformisée en déchargeant un ou des étages ayant 5 atteint la tension de seuil. Cependant, de tels systèmes d'équilibrage à dissipation d'énergie présentent l'inconvénient majeur de consommer plus d'énergie que nécessaire pour charger la batterie. En effet, il faut décharger plusieurs accumulateurs ou dériver le courant de charge de plusieurs accumulateurs pour que le ou les derniers accumulateurs un peu 10 moins chargés terminent leur charge. L'énergie dissipée peut donc être très supérieure à l'énergie de la ou des charges devant être terminées. De plus, ils dissipent l'énergie excédentaire en chaleur, ce qui n'est pas compatible avec les contraintes d'intégration dans les applications de types transport et embarquées, et le fait que la durée de vie des accumulateurs baisse fortement lorsque la température s'élève. 15 Les systèmes d'équilibrage à transfert d'énergie quant à eux échangent de l'énergie entre la batterie d'accumulateurs ou un réseau auxiliaire d'énergie et les étages d'accumulateurs. Le transfert d'énergie peut s'effectuer soit de manière unidirectionnelle, de la batterie aux étages ou des étages à la batterie, ou soit de manière bidirectionnelle, de la 20 batterie aux étages et des étages à la batterie ou d'étage à étage adjacents. En ce qui concerne le transfert bidirectionnel, dans les systèmes d'équilibrage d'étage à étage adjacents, l'énergie parcourt un nombre de dispositifs sensiblement égal à l'éloignement des cellules à équilibrer. En résulte les deux inconvénients majeurs de ces dispositifs, à savoir la nécessité d'un temps long pour équilibrer une batterie et le 25 faible rendement du transfert d'énergie à cause du cumul des pertes des dispositifs sollicités. Des systèmes d'équilibrage de transfert d'énergie des étages à la batterie et/ou de la batterie à des étages permettent de résoudre ces problèmes. Cependant, pour des raisons de complexité de mise en oeuvre, de tels systèmes sont peu ou pas utilisés. 30 En ce qui concerne le transfert unidirectionnel, on connaît un dispositif ICG30071 û DD12517VR 2959887 -4- permettant le transfert d'énergie des étages à la batterie et qui utilise quant à lui une inductance par accumulateur comme élément de stockage. Cependant, ce dispositif n'opte pas pour un transfert d'énergie optimisé pour l'équilibrage des batteries dans les applications de types transports et embarquées. En effet, la fin de charge d'une batterie 5 est déterminée par le dernier étage qui atteint la tension de seuil. Pour terminer la charge d'une batterie, l'énergie est prélevée sur un ou plusieurs étage(s) et elle est restituée à l'ensemble des étages. Lorsqu'un ou plusieurs étage(s) d'accumulateurs est ou sont un peu moins chargé(s), l'énergie n'est dès lors pas transférée en priorité à ce ou ces derniers qui en a ou ont besoin mais également à ou aux étages auxquels l'énergie est 10 prélevée. L'équilibrage nécessite donc de prélever de l'énergie à l'ensemble des étages en fin de charge afin d'éviter de les charger à une tension trop élevée. L' équilibrage se fait donc à pertes élevées à cause du nombre de convertisseurs importants en fonctionnement. De plus, les accumulateurs déjà en fin de charge sont traversés par des composantes de courant alternatives ou continues non utiles. 15 L'invention a donc pour objectif de proposer un système d'équilibrage amélioré ne présentant pas ces inconvénients de l'état de l'art de la technique. À cet effet, l'invention a pour objet un système d'équilibrage de charge pour batterie de puissance comprenant au moins deux étages d'accumulateur(s) mis en série, chaque étage d'accumulateur(s) comprenant au moins un accumulateur, caractérisé en ce 20 que ledit système d'équilibrage comporte aux bornes de chaque étage d'accumulateur(s) un convertisseur flyback associé comprenant un transformateur avec : - un enroulement primaire configuré pour être connecté aux bornes dudit étage d'accumulateur(s) associé, et - un enroulement secondaire configuré pour être connecté à un réseau auxiliaire dont 25 la tension est inférieure à la tension de ladite batterie de puissance, et pour chaque étage d'accumulateur(s), un commutateur associé connecté à un enroulement primaire dudit transformateur et à la borne négative de l'étage d'accumulateur(s). Ledit système d'équilibrage peut comporter en outre une ou plusieurs des 30 caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison : ICG30071 û DD12517VR 2959887 -5- ledit transformateur est un transformateur de technologie planar, ledit système comporte comporte une pluralité de diodes respectivement montées en série avec lesdits transformateurs, lesdites diodes étant respectivement connectées par leur anode à l'enroulement secondaire d'un transformateur et par leur cathode 5 audit réseau auxiliaire, ledit système comporte un dispositif de commande desdits commutateurs desdits convertisseurs flyback, ledit dispositif de commande est configuré pour commander lesdits convertisseurs de façon à transférer l'énergie d'équilibrage desdits étages vers ledit réseau 10 auxiliaire, et en lesdits convertisseurs flyback présentent une isolation galvanique, lesdits commutateurs sont commandés de façon individuelle, ledit système comporte un dispositif de surveillance de la tension aux bornes des étages d'accumulateur(s), ledit dispositif de commande est configuré pour commander la fermeture du 15 commutateur associé à un étage d'accumulateur(s) dont la tension est supérieure aux tensions respectives des autres étages d'accumulateur(s), ledit dispositif de commande comporte au moins un moyen de traitement pour calculer pour chaque étage d'accumulateur, un temps de fermeture du commutateur associé, et commander la fermeture des commutateurs respectivement pendant les 20 temps de fermeture associés, ledit dispositif de commande est configuré pour commander lesdits convertisseurs de façon à alimenter ledit réseau auxiliaire à partir de l'énergie d'équilibrage de ladite batterie de puissance, ledit dispositif de commande comporte au moins un moyen de traitement pour 25 déterminer la puissance à délivrer respectivement par lesdits étages. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : 30 - la figure 1 représente de façon schématique un premier mode de réalisation d'un ICG30071 - DD12517VR 2959887 -6- système d'équilibrage pour batterie de puissance, la figure 2 représente plus en détail la batterie de puissance, une batterie auxiliaire et le système d'équilibrage de la figure 1, la figure 3 représente un dispositif de surveillance et une dispositif de commande 5 aux bornes de la batterie de puissance de la figure 2, la figure 4 représente de façon schématique un deuxième mode de réalisation du système d'équilibrage pour batterie de puissance permettant l'alimentation de la batterie auxiliaire, et la figure 5 illustre de façon schématique différentes étapes d'un procédé 10 d'équilibrage de charge d'une batterie de puissance selon le premier mode de réalisation. Sur ces figures et dans la suite de la description, les éléments sensiblement identiques sont identifiés par les mêmes numéros de référence. Système d'équilibrage On a représenté de façon schématique sur la figure 1 : une batterie de puissance 1 de tension élevée comprise par exemple entre 48V et 20 750V, par exemple pour l'alimentation du moteur d'un véhicule hybride ou électrique, et isolée du châssis du véhicule, un système d'équilibrage 3 pour la batterie de puissance 1, une batterie auxiliaire 5 de tension inférieure à celle de la batterie de puissance 1, par exemple de tension de 12V, pour l'alimentation par exemple des auxiliaires 25 A1,A2 à An, dans le véhicule, et un convertisseur DC/DC 7 entre les deux batteries 1 et 5 pour permettre l'alimentation de la batterie auxiliaire 5 par la batterie de puissance 1 et réalisé avec un isolement galvanique pour assurer la sécurité des auxiliaires Al à An. 30 La batterie de puissance 1 est une batterie d'accumulateur(s) 9 (voir figure 2). ICG30071 û DD12517VR 15 2959887 -7- Cette batterie 1 peut comporter plusieurs accumulateurs 9 mis en série. Cette batterie 1 peut également comporter un ou plusieurs accumulateurs supplémentaires placés en parallèle des accumulateurs 9 en série de façon à former des étages d'accumulateur(s) 11. Chaque étage 11 peut donc comporter un accumulateur 9 ou plusieurs accumulateurs 5 en parallèle. La batterie 1 peut comporter plusieurs étages 11 mis en série, chaque module 13 comportant un nombre prédéfini d'étages 11 d'accumulateur(s). Avec une telle association en série de étages 11, on peut aisément remplacer un module 13 défectueux. On peut prévoir par exemple des configurations de batterie 1 avec des étages 11 10 comprenant par exemple quatre, huit, dix ou encore douze étages 11 en série, et chaque étage 11 comprenant deux, quatre voire dix accumulateurs en parallèle selon les besoins. De plus, selon une variante de réalisation non illustrée, chaque module 13 peut encore être connecté en parallèle d'un autre module 13. 15 En outre, en se référant aux figures 2 et 3, le système d'équilibrage 3 comporte pour chaque étage d'accumulateur(s) 11, un convertisseur flyback 15 encadré en pointillé, et un dispositif de commande 19 pour commander les convertisseurs flyback 15 de façon à équilibrer la charge des étages 11. Ainsi, le système d'équilibrage 3 comprend une pluralité de convertisseurs 15 montés en parallèle entre les deux batteries 1 et 5. Chaque convertisseur 15 est réalisé avec une isolation galvanique pour assurer la sécurité des auxiliaires Al à An. 25 Un convertisseur flyback 15 comprend un transformateur 21, avec un enroulement primaire 23 associé à un étage 11 d'accumulateur(s), et un enroulement secondaire 25 relié à la batterie auxiliaire 5. L'association d'un transformateur 21 avec un enroulement primaire 23 et un 30 enroulement secondaire 25 par étage 11 plutôt qu'un transformateur 21 pour plusieurs ICG30071 ù DD12517VR 20 2959887 -8- étages 1l, permet de choisir des transformateurs 21 de plus faible puissance. On peut prévoir notamment des transformateurs 21 selon la technologie planar sur circuit imprimé. Un transformateur de type planar comporte un circuit magnétique mince généralement en ferrite usiné, fixé sur le circuit imprimé dans lequel les spires 5 sont réalisées. Un convertisseur flyback 15 comporte en outre du côté de l'enroulement primaire 23, un commutateur 27 réalisé par exemple par un transistor de puissance par exemple MOSFET. Ce commutateur 27 est relié à la borne négative (û) de l'étage 11 10 associé. Le convertisseur flyback 15 comporte également du côté de l'enroulement secondaire 25 une diode 29 en série. Chaque convertisseur flyback 15 associé à un étage 11 est donc indépendant des autres convertisseurs flyback 15; ce qui permet un fonctionnement simultané des 15 convertisseurs 15 sans interaction d'un étage 11 sur un autre étage 11. Selon un deuxième mode de réalisation, illustré de façon schématique sur la figure 4, le système d'équilibrage 3 remplace complètement le convertisseur DC/DC 7 du premier mode de réalisation permettant d'alimenter la batterie auxiliaire 5 et assurant 20 l'isolation galvanique pour la sécurité des auxiliaires Al à An. La puissance délivrée par le système d'équilibrage 3 est suffisante pour alimenter le réseau 12V dans le mode de réalisation décrit. De plus, la redondance de la pluralité de convertisseurs flyback 15 permet également de se passer de la batterie auxiliaire 5 pour alimenter le réseau 12V. 25 Les coûts d'un convertisseur DC/DC étant supprimé, le système d'équilibrage peut être plus grand et l'équilibrage plus puissant. Dans ce cas, le dimensionnement des composants du système d'équilibrage 3 est adapté pour un tel transfert d'énergie de la batterie de puissance 1 vers la batterie auxiliaire 5. 30 Le système d'équilibrage peut également comporter un dispositif de surveillance ICG30071 û DD12517VR 2959887 -9- 17 de la tension aux bornes des étages 11 d'accumulateur(s) 9. Ce dispositif de surveillance 17 de tension des accumulateurs 9 (figure 3), comprend par exemple un moyen de mesure aux bornes de chaque étage 1l, configurés pour transmettre leurs résultats de mesure au dispositif de commande 19. Le dispositif de commande 19 peut commander les commutateurs 27 individuellement, de sorte que le commutateur 27 associé à l'étage 11 le plus chargé est commandé pour être fermé. 10 Le dispositif de commande 19 peut comporter de plus au moins un moyen de traitement pour recevoir les mesures de tension du dispositif de surveillance 17, analyser les tensions mesurées, et commander la fermeture d'un ou plusieurs commutateurs 27 en fonction des résultats d'analyse des tensions mesurées. 15 Afin d'analyser les tensions mesurées, le dispositif de commande 19 peut comporter un moyen de comparaison des tensions mesurées entre elles et un moyen de détermination des étages les plus chargés à partir des résultats de comparaison. Selon une variante, le dispositif de commande 19 peut comporter un moyen de 20 calcul d'un produit P pour chaque étage 11 selon la formule suivante (1) : (1) P = Crefi . ( 1 ù SOCi) (où Crefi = capacité de référence d'un étage i, et SOCi = état de charge de l'étage i) Ou en variante, un moyen de calcul d'un produit P' pour chaque étage 11 calculé 25 selon une deuxième formule (2) : (2) P' = Crefi . SOCi (où Crefi = capacité de référence d'un étage i, et SOCi = état de charge de l'étage i). La capacité correspond à la charge électrique que peut fournir l'accumulateur et s'exprime généralement en Ah ou mAh. Il s'agit d'une caractéristique intrinsèque pour 30 chaque accumulateur. Cette valeur peut évoluer lentement en fonction notamment de la ICG30071 ù DD12517VR 5 2959887 -10- température, du vieillissement, et diminue au fur et à mesure de la vie de l'accumulateur. L'information sur la capacité de chaque étage 11 peut être le résultat d'un apprentissage au cours des différents cycles. La capacité de référence est généralement donnée par le constructeur, par exemple 60Ah. 5 Le dispositif de commande 19 peut comporter en outre un moyen de détermination d u ou des étage(s) 1 l à décharger de façon à égaliser les produits P ou P' pour chaque étage 11. Le dispositif de commande 19 peut comporter selon encore une autre variante : 10 un moyen de comparaison des tensions mesurées avec une tension de seuil, un moyen de détermination d'un taux de charge à partir des résultats de comparaison, et un moyen de calcul d'un temps de fermeture pour chaque commutateur 27 en fonction du taux de charge de l'étage 11 déterminé. 15 Le dispositif de commande 19 peut en outre comporter au moins un moyen de traitement pour déterminer la puissance à délivrer par chaque étage 11 de façon alimenter le réseau 12V. 20 Fonctionnement Phase de charge de la batterie de puissance On décrit maintenant, en se référant aux figures 3 et 4, un exemple de 25 fonctionnement du système d'équilibrage 3 dans le cas de la charge d'une batterie de puissance 1, de façon à amener tous les étages 11 à un niveau de tension nominal. Cet équilibrage peut se faire en même temps que la charge de la batterie 1. Cet équilibrage peut se faire à tout moment de fonctionnement du véhicule dès lors qu'une consommation est observée sur la batterie auxiliaire 5 ou qu'il est possible 30 de charger la batterie auxiliaire 5. ICG30071 ù DD12517VR Si la consommation est insuffisante sur le réseau 12V, des consommateurs additionnels peuvent être mis en route pour augmenter la consommation sur le 12V, tel que le chauffage, la climatisation du véhicule. De façon à simplifier l'exemple, nous considérerons que la tension de l'accumulateur reflète son état de charge. Ce n'est pas toujours le cas mais cela permet d'illustrer plus facilement le propos. Pour les accumulateurs de technologie LiFePO4 par exemple, les écarts d'état de charge ne peuvent être estimés à partir de la tension qu'en fin de charge et/ou de décharge. Autrement, les différences de tension entre accumulateurs sont souvent trop faibles pour être mesurées à un coût raisonnable. • Première variante Lors d'une première étape El, on mesure la tension aux bornes des étages 11 15 d'accumulateur(s). Chaque étage 11 présente une tension respective V1,V2,V3,V4. Prenons l'exemple dans lequel la tension V1 est égale à 3,3V, les tensions V2,V3 à 3,2V, et la tension V4 à 3,5V, la tension de seuil étant par exemple 3,6V. Le moyen de mesure aux bornes du premier étage 1l mesure donc une tension V1 de 3,3V, les deuxièmes et troisièmes moyens de mesure respectivement une tension 20 V2,V3 de 3,2V, et le quatrième moyen de mesure une tension V4 de 3,5V. Cette mesure peut se faire à tout moment de fonctionnement du véhicule, à intervalle régulier, ou encore à un instant prédéfini comme la fin de charge ou à un moment de repos du véhicule. 25 Le dispositif de commande 19 peut comparer à l'étape E2 les tensions mesurées. La tension V4 aux bornes du quatrième étage 11 est supérieure à la tension V1 aux bornes du premier étage, elle même supérieure aux tensions respectives V2 et V3 des deuxième et troisième étages 11. 30 Le dispositif de commande 19 peut déterminer à partir de ces informations, en ICG30071 ù DD12517VR 2959887 -12- comparant les tensions mesurées entre elles, les étages 11 les plus chargés. Dans l'exemple donné, la tension V4 de 3,5V est supérieure à la tension V1 de 3,3V, elle-même supérieure aux tensions V2,V3 de 3,2V (V4>Vl>V2=V3). Il en résulte que l'étage 11 de tension V4 est plus chargé que l'étage 11 de tension V1 qui est plus 5 chargé que les étages 11 de tension V2 et V3. Le dispositif de commande 19 détermine donc à partir de ces informations que les étages 11 les plus chargés sont le quatrième et le premier étage 11, et commande alors à l'étape E3 la fermeture des commutateurs 27 associés. Il en résulte une augmentation du flux magnétique dans le transformateur 21 10 dont l'enroulement primaire 23 est relié au quatrième étage 11 et dans le transformateur 21 dont l'enroulement primaire 23 est relié au premier étage 11. La tension aux bornes du secondaire 25 est négative bloquant ainsi la diode 29. Lorsque les commutateurs 27 s'ouvrent, la diode 29 devient passante. L'énergie de l'étage 11 associée est donc transférée via le transformateur 21 vers la batterie auxiliaire 5. On équilibre alors la charge des accumulateurs 9 en transférant l'énergie de l'étage 11 le plus chargé vers le réseau 12V. • Deuxième variante On peut aussi prévoir de décharger, chaque étage 11 en fonction de l'état de charge de l'étage 1l, par exemple de façon à égaliser les produits P pour chaque étage 11 25 selon la formule suivante (1) : (1) P = Crefi . ( 1 ù SOCi) (où Crefi = capacité de référence d'un étage i, et SOCi = état de charge de l'étage i) Le produit P augmente de façon inversement proportionnelle à l'état de charge; 30 plus un étage 11 est chargé plus le produit P est petit. Ainsi, on décharge prioritairement ICG30071 ù DD12517VR20 -13- les étages 11 dont les produits P sont les plus faibles. On peut calculer à l'étape E3 un temps de fermeture des commutateurs 27 en fonction de ces produits P. Plus le produit P est petit, donc plus l'étage est chargé, et plus le temps de fermeture est long, de façon à décharger prioritairement les étages 11 les plus chargés. Et, on commande, la fermeture des commutateurs 27 selon les temps de fermeture calculés de manière à égaliser les produits P. Troisième variante On peut en alternative déterminer un taux de charge pour chaque étage et déduire un temps de fermeture approprié en fonction du taux de charge déterminé. Le taux de charge peut être déterminé par rapport à une tension de seuil, par exemple de 3,6V. Selon l'exemple donné, on détermine donc : pour le premier étage 11 de tension V1 de 3,3V, un taux de charge de 91%, pour les deuxième et troisième étages 11 de tensions respectives V2,V3 de 3,2V un taux de charge de 88%, et pour le dernier étage 11 de tension V4 de 3,5V un taux de charge de 97%. On calcule alors à l'étape E3 un temps de fermeture des commutateurs 27 en fonction de ces taux de charge. Le temps de fermeture des commutateurs 27 associés aux deuxième et troisième étages 11 de tension V2 et V3 sera donc inférieur au temps de fermeture du commutateur 27 associé au premier étage 11 de tension V1, lui même inférieur au temps de fermeture du commutateur 27 associé au dernier étage 1l de tension V4. Enfin, on commande, la fermeture par intermittence des commutateurs 27 selon les temps de fermeture calculés de manière à décharger plus les étages 11 d'accumulateur(s) les plus chargés jusqu'à ce qu'ils atteignent sensiblement le même ICG30071 û DD12517VR 2959887 -14- niveau de charge que l'étage 11 d'accumulateur(s) le moins chargé. Dans l'exemple illustré on décharge plus les étages 11 de tensions respectives V4 et V1 de façon à ce qu'ils atteignent sensiblement le même niveau de charge des étages 11 moins chargés de tensions V2 et V3. 5 Comme précédemment, il en résulte une augmentation du flux magnétique dans le transformateur 21, et lorsque les commutateurs 27 s'ouvrent, la diode 29 devient passante. On alimente ainsi le réseau 12V tout en équilibrant la charge des étages 11 10 d'accumulateur(s) 9 en transférant l'énergie d'équilibrage des étages 11 vers le réseau 12V. Bien entendu, si à la suite du procédé d'équilibrage, les étages 11 ne sont pas tous arrivés au niveau de charge souhaité, on continue la charge des étages 11, jusqu'à 15 arriver à un niveau de charge de 100%. Phase de décharge de la batterie de puissance On décrit maintenant un exemple de fonctionnement du système d'équilibrage 3 20 suite à la décharge de la batterie de puissance 1. L'équilibrage peut se faire en même temps que la décharge de la batterie 1. Les étages 11 les plus chargés sont utilisés en priorité pour alimenter le réseau basse tension 12V. Pour déterminer les étages 11 les plus chargés, le dispositif de commande 19 25 peut par exemple comparer les produits P' pour chaque étage 11 selon la formule suivante (2) : (2) P' = Crefi . SOCi (où Crefi = capacité de référence d'un étage i, et SOCi = état de charge de l'étage i) Dans ce cas, le produit ' croît avec l'état de charge de chaque étage 11. Ainsi, on 30 décharge prioritairement les étages 11 dont les produits P' sont les plus élevés. ICG30071 ù DD12517VR 2959887 -15- Bien entendu, en variante, les étages 11 les plus chargés sont déterminés par comparaison des niveaux de tension mesurés de façon similaire à la première variante de la phase de charge. 5 Ou encore selon une autre variante, les étages 11 les chargés sont déterminés en calculant un taux de charge par comparaison avec une tension de seuil, de façon similaire à la troisième variante de la phase de charge. Le dispositif de commande 19 peut en outre commander la puissance délivrée 10 par chaque étage 11 pour alimenter le réseau 12V. Par exemple, pour les étages 11 les plus chargés, ou dont les produits P' calculés sont les plus élevés, ces étages 11 délivreront une puissance maximale Pm, par exemple de 20W. Pour les autres étages 11, la puissance Pi à délivrer peut être calculée par 15 exemple selon la formule (3) : (3) Pi(t) = P12 (t)ù Pm * x ( avec P12(t) = puissance consommée sur le réseau 12V à un instant donné t, Pm = puissance maximale délivrée par les étages 11 les plus chargés, et x = partie entière du ratio P12 (t) / Pm ) 20 On comprend donc que l'énergie transférée de la batterie de puissance 1 vers la batterie auxiliaire 5 sert à équilibrer le niveau de charge des étages 11 d'accumulateur(s) de la batterie de puissance 1. De plus, une seule électronique peut réaliser les deux fonctions d'équilibrage de 25 charge des accumulateurs 9 de la batterie de puissance 1 et d'alimentation de la batterie auxiliaire 5. Et, en outre l'utilisation de plusieurs convertisseurs 15 au lieu d'un seul convertisseur 15 permet d'avoir des convertisseurs de plus faible puissance, par rapport à un unique convertisseur de l'art antérieur, et donc moins coûteux. 30 En outre, cette redondance des convertisseurs 15 facilite la suppression de la ICG30071 ù DD12517VR 5 2959887 -16- batterie auxiliaire 3 du fait de la redondance. Le système d'équilibrage 3 peut en outre assurer une fonction de fourniture du 12 volts accessoire au véhicule lorsque les convertisseurs 15 passent suffisamment de puissance. ICG30071 û DD12517VR REVENDICATIONS1. Système d'équilibrage de charge pour batterie de puissance (1) comprenant au moins deux étages (11) d'accumulateur(s) mis en série, chaque étage (11) d'accumulateur(s) comprenant au moins un accumulateur (9), caractérisé en ce que ledit système d'équilibrage comporte aux bornes de chaque étage d'accumulateur(s) un convertisseur flyback (15) associé comprenant : - un transformateur (21) avec : • un enroulement primaire (23) configuré pour être connecté aux bornes dudit étage (11) d'accumulateur(s) associé, et • un enroulement secondaire (25) configuré pour être connecté à un réseau auxiliaire dont la tension est inférieure à la tension de ladite batterie de puissance (1), et - pour chaque étage (11) d'accumulateur(s), un commutateur (27) associé connecté à un enroulement primaire (23) dudit transformateur (21) et à la borne négative (-) de l'étage (11) d'accumulateur(s). 2. Système d'équilibrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit transformateur (21) est un transformateur de technologie planar. 3. Système d'équilibrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte comporte une pluralité de diodes (29) respectivement montées en série avec lesdits transformateurs (21), lesdites diodes étant respectivement connectées par leur anode à l'enroulement secondaire (25) d'un transformateur (21) et par leur cathode audit réseau auxiliaire. 4. Système d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande (19) desdits ICG30071 ù DD12517VR -18- commutateurs (27) desdits convertisseurs flyback (15). 5. Système d'équilibrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (19) est configuré pour commander lesdits convertisseurs (27) de façon à transférer l'énergie d'équilibrage desdits étages (11) vers ledit réseau auxiliaire, et en ce que lesdits convertisseurs flyback (15) présentent une isolation galvanique. 6. Système d'équilibrage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits commutateurs (27) sont commandés de façon individuelle. 7. Système d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système comporte un dispositif de surveillance (17) de la tension aux bornes des étages (11) d'accumulateur(s). 8. Système d'équilibrage selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (19) est configuré pour commander la fermeture du commutateur (27) associé à un étage (11) d'accumulateur(s) dont la tension est supérieure aux tensions respectives des autres étages (11) d'accumulateur(s). 9. Système d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (19) comporte au moins un moyen de traitement pour : - calculer pour chaque étage d'accumulateur (11), un temps de fermeture du commutateur (27) associé, et - commander la fermeture des commutateurs (27) respectivement pendant les temps de fermeture associés. 10. Système d'équilibrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (19) est configuré pour commander lesdits convertisseurs (27) de façon à alimenter ledit réseau ICG30071 ù DD12517VR-19- auxiliaire à partir de l'énergie d'équilibrage de ladite batterie de puissance (1). 11. Système d'équilibrage selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (19) comporte au moins un moyen de traitement pour déterminer la puissance à délivrer respectivement par lesdits étages (11). ICG30071 û DD12517VR