FR2873209A1 - Procede et dispositif pour la determination de parametres de fonctionnement d'une batterie - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif (10) pour déterminer des paramètres de fonctionnement d'une batterie alimenté par la tension de batterie (18, 20, 22). Dans un état de réveil du dispositif (10), un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) détermine des paramètres de fonctionnement de la batterie. Dans un état de sommeil du dispositif (10) où sa consommation de courant est réduite, un dispositif de saisie de tension limite (42, 44) compare continuellement, dans l'état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28), la tension de batterie à une tension limite prédéterminée et, quand la tension de batterie devient inférieure à la tension limite prédéterminée, provoque une transition du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) de son état de sommeil dans son état de réveil.
Description
Dispositif et procédé pour déterminer des paramètres de fonctionnement
d'une batterie
La présente invention concerne un dispositif ainsi qu'un procédé pour déterminer des paramètres de fonctionnement d'une batterie, en particulier d'une batterie de démarrage d'un véhicule à moteur.
La batterie de démarrage d'un véhicule à moteur fournit l'énergie pour démarrer le moteur. La perte d'énergie emmagasinée, liée au processus de démarrage, est compensée au cours du fonctionnement du moteur par l'apport d'énergie provenant d'une génératrice électrique entraînée par le moteur. Cependant, la batterie est soumise aux multiples influences et aux processus de vieillissement de sorte que, dans des véhicules à moteur contenant une électronique de véhicule moderne, toute une série de paramètres de fonctionnement de la batterie de démarrage sont déterminés et évalués. On obtient alors deux avantages essentiels. Premièrement, la détermination de paramètres de fonctionnement fournit la base de détection de certaines irrégularités de l'équipement électrique du véhicule (par exemple une consommation excessive de courant) ou un avertissement au conducteur d'une menace de défaillance de la batterie. Deuxièmement, les paramètres de fonctionnement déterminés de cette façon peuvent être enregistrés sous forme numérique et relus sous forme de paramètres de diagnostic de défauts lors d'une réparation ou maintenance du véhicule par le personnel de service, afin d'obtenir une information utile concernant les irrégularités qui se sont produites dans le passé.
Un tel dispositif est connu par exemple du document DE 199 52 693 Al. Le dispositif connu sert à déterminer l'état d'une batterie de démarrage d'un véhicule à moteur et saisit à cet effet la tension de batterie, la température de batterie, le courant de charge, le courant de décharge et/ou le courant de repos. Ces paramètres de fonctionnement sont mesurés dans des intervalles réguliers ou choisis de façon dynamique et ils sont évalués au moyen d'un microprocesseur. Les données caractéristiques de la batterie à surveiller ainsi que les paramètres de fonctionnement de la batterie sont enregistrés dans une mémoire du système à microprocesseur. Une interface de service permet la lecture des données, par exemple dans l'atelier, et une nouvelle initialisation lors d'un échange de la batterie dans le véhicule.
La mesure des paramètres de fonctionnement dans des intervalles invariables ou choisis de façon dynamique économise avantageusement de l'énergie qui doit être fournie par la batterie, et elle permet quand même la collecte de données de paramètres de fonctionnement résolus dans le temps. Cela est important en particulier lorsque la saisie est effectuée dans un véhicule stationné un temps prolongé car l'énergie consommée par la mesure des paramètres de fonctionnement ne peut pas être reconstituée par la génératrice électrique.
Le dispositif connu présente le désavantage qu'une saisie de paramètres de fonctionnement avec une tension de batterie fortement diminuée n'est pas assurée de façon fiable, en particulier immédiatement avant une défaillance du dispositif provoquée par un manque de tension. Même si une saisie est effectuée dans cet intervalle, le dispositif connu présente le désavantage que les données de paramètres de fonctionnement collectées dans l'intervalle immédiatement avant la défaillance du dispositif ne permettent souvent pas de tirer des conclusions particulièrement exactes concernant la cause de cette chute de tension. Une saisie des paramètres de fonctionnement la plus exacte possible est cependant particulièrement désirable au cours de cet intervalle immédiatement avant la défaillance de la batterie afin de pouvoir arriver à une distinction plus exacte entre plusieurs causes de défaut pouvant entrer en ligne de compte.
La présente invention a donc pour objet d'améliorer la saisie de paramètres de fonctionnement d'une batterie de manière à permettre le diagnostic le plus détaillé possible des influences défavorables sur la batterie ou du système de consommateurs électriques alimentés par la batterie.
On atteint ce but de l'invention au moyen d'un dispositif pour déterminer des paramètres de fonctionnement d'une batterie, en particulier d'une batterie de démarrage d'un véhicule à moteur, ces paramètres de fonctionnement comprenant au moins la tension de batterie, le dispositif étant alimenté par la tension de batterie et comprenant un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement qui détermine, dans un état de réveil, des paramètres de fonctionnement de la batterie et les enregistre et/ou les met à disposition à une sortie d'interface sous forme numérique, et qui est inactif dans un état de sommeil et présente alors une consommation de courant plus faible que dans l'état de réveil, et - un dispositif de saisie de tension limite qui compare continuellement, au moins à l'état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement, la tension de batterie à une tension limite prédéterminée et qui, lorsque la tension de batterie tombe au-dessous de la tension limite prédéterminée, provoque une transition du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement de son état de sommeil dans son état de réveil.
De préférence, le dispositif selon l'invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises en combinaison: - le dispositif comprend en plus un accumulateur d'énergie pour le maintien temporaire du fonctionnement du dispositif lors d'une défaillance de la tension de batterie; - le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement est adapté pour déterminer, à la suite d'une transition de son état de sommeil dans son état de réveil provoquée par le dispositif de saisie de tension limite, une série préétablie de paramètres de fonctionnement et de les enregistrer de manière non volatile sous forme numérique; - le dispositif comprend en plus une sortie d'interface numérique pour sortir les paramètres de fonctionnement déterminés et/ou enregistrés sous forme numérique; - le dispositif comprend en plus une entrée d'interface numérique pour l'entrée de signaux de commande; et - le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement comprend: un dispositif de mesure pour mesurer des grandeurs de fonctionnement analogiques de la batterie, un dispositif de conversion analogique/numérique pour convertir des grandeurs de fonctionnement en données de mesure numériques, un dispositif d'enregistrement pour enregistrer les données de mesure numériques et/ou des données d'état déduites, et un dispositif de microprocesseur pour commander le fonctionnement du dispositif de mesure et/ou du dispositif de conversion analogique/numérique et/ou du dispositif d'enregistrement, et/ou pour calculer des données d'état à partir des données de mesure numériques.
L'invention se rapporter également à un procédé pour la détermination des paramètres de fonctionnement d'une batterie, en particulier d'une batterie de démarrage d'un véhicule à moteur, ces paramètres de fonctionnement comprenant au moins la tension de batterie, le dispositif étant alimenté par la tension de batterie, procédé dans lequel: un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement est commuté entre un état de réveil et un état de sommeil, le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement déterminant, à l'état de réveil, des paramètres de fonctionnement de la batterie et les enregistre sous forme numérique et/ou les met à disposition à une sortie d'interface numérique, le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement étant inactif à l'état de sommeil et présentant alors une consommation de courant plus faible que dans l'état de réveil, et - la tension de batterie est continuellement comparée, au moins dans l'état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement, à une tension limite prédéterminée et, lorsque la tension de batterie tombe au-dessous de la tension limite prédéterminée, la transition du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement de son état de sommeil dans son état de réveil est provoquée.
Ainsi, il est d'abord essentiel pour l'invention que soit prévu un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement pouvant être exploité dans deux états différents. Dans un premier état désigné par état de réveil , plusieurs paramètres de fonctionnement de la batterie sont déterminés. Par contre, ce dispositif est inactif dans un état appelé état de sommeil , de sorte que beaucoup moins de courant est consommé par rapport à l'état de réveil. La commutation entre l'état de réveil et l'état de sommeil peut être initiée de plusieurs façons. En particulier, un état de réveil prévu pour une certaine durée de temps peut être prévu dans des intervalles égaux ou choisis de façon dynamique, soit par un dispositif de registre d'horloge interne, soit par un dispositif de commande externe (par exemple un appareil de commande du moteur). Il est également essentiel pour l'invention que soit prévu un dispositif de saisie de tension limite qui compare continuellement, au moins à l'état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement, la tension de batterie à une tension limite prédéterminée et, lorsque cette tension limite est dépassée vers le bas, provoque la transition de l'état de sommeil dans l'état de réveil.
La combinaison de ces mesures permet une détermination particulièrement économe en courant, et quand même exacte, de paramètres de fonctionnement dans l'intervalle de temps immédiatement après une baisse de la tension de batterie, intervalle particulièrement important en pratique, et donc un diagnostic amélioré de la cause de cette diminution de la tension de batterie.
Le terme paramètres de fonctionnement comprend des valeurs pouvant être mesurées directement sur la batterie (par exemple la tension de batterie, le courant de batterie, donc le courant de charge et de décharge, la température, etc.) ainsi que des grandeurs pouvant être déduites de ces grandeurs de mesure, par exemple des grandeurs calculables qui sont des caractéristiques de l'état de la batterie (par exemple la résistance interne, l'ondulation de la tension, l'ondulation du courant, etc.). La détermination des paramètres de fonctionnement est donc effectuée par la mesure et/ou la déduction à partir des grandeurs mesurées.
Selon une mise en oeuvre préférée, les paramètres de fonctionnement mesurés comprennent au moins la tension de batterie, le courant de batterie, ainsi que la température mesurée dans la batterie ou directement à proximité.
Les paramètres qui sont particulièrement intéressants comme paramètres de fonctionnement déduits, sont au moins, en particulier, la résistance interne, un état de charge (ou SOC, de l'anglais state of charge ,) et/ou un état de santé (ou SOH, de l'anglais state of health ). La manière de la détermination ou respectivement les possibilités de définition de ces paramètres de fonctionnement sont bien connues de l'homme du métier (voir par exemple le document DE 199 52 693 Al mentionné ci-dessus) et n'ont pas besoin d'être expliquées en détail.
Si le dispositif est en connexion de communication avec un dispositif de commande externe, par exemple un appareil de commande du moteur et/ou un ordinateur de bord, les fonctions nécessaires pour la déduction des paramètres de fonctionnement peuvent également être délocalisées, en partie ou en totalité, sur de tels dispositifs externes, d'autant plus que ces derniers sont de toute façon à disposition et présentent une capacité de calcul relativement élevée. Si une telle connexion de communication ne comprend pas seulement une sortie d'interface au dispositif mais également une entrée d'interface, on est en présence avantageuse de la possibilité d'initier la transition mentionnée entre l'état de réveil et l'état de sommeil du dispositif par un tel dispositif externe et/ou de transmettre au dispositif des données de référence correspondantes. Ces données de référence peuvent par exemple commander la séquence dans le temps des états de réveil et de sommeil pendant le service normal (la tension de batterie étant au-dessus de la tension limite). De façon alternative ou additionnelle, un dispositif externe peut également transmettre au dispositif des critères à l'aide desquels le dispositif peut initier par lui-même les transitions entre l'état de réveil et l'état de sommeil.
Selon une mise en oeuvre préférée, le dispositif est réalisé sous forme d'un groupe de montage ayant des dimensions compactes de quelques centimètres et qui comprend un boîtier renfermant sous isolation les composants électroniques, ainsi qu'un connecteur de batterie devant être raccordé directement à une borne de la batterie. Dans une réalisation destinée à la batterie de démarrage d'un véhicule à moteur, ce groupe peut être aménagé en particulier pour être logé dans un endroit appelé niche du pôle de batterie, et le connecteur de batterie est de préférence prévu pour être raccordé au pôle négatif de la batterie. L'unité modulaire est en plus pourvue d'un câble de masse relié électriquement avec une faible résistance à la borne de batterie (pour le raccordement à une pièce de la carrosserie du véhicule) ainsi que d'au moins un câble d'alimentation pour le raccordement à un potentiel positif d'alimentation. On peut même prévoir deux câbles d'alimentation afin de connecter le dispositif d'une part au potentiel de batterie positif ( borne 30 ) et d'autre part à un potentiel positif lorsque les consommateurs électriques sont enclenchés (par exemple borne 15 ).
Si les paramètres de fonctionnement de la batterie déterminés à l'état de réveil sont enregistrés sous forme numérique, comme il est préféré, on utilisera de préférence pour ce faire une mémoire non volatile (par exemple EEPROM, flash, etc.), bien que, par exemple, en raison de la vitesse, un enregistrement temporaire dans une mémoire volatile (par exemple RAM), qui est par exemple également utilisée comme mémoire de programme d'un dispositif de microprocesseur, puisse également être prévu. L'enregistrement non volatil de données de paramètres de fonctionnement numériques (les données de mesure et les données d'état de batterie déduites) présente l'avantage que les données enregistrées peuvent être transmises à un dispositif externe (par exemple à un appareil de commande supérieur) en vue de leur évaluation après une défaillance du dispositif en raison d'un manque de tension et après la remise en service (par exemple une remise en marche du microprocesseur après la remontée de la tension). De manière alternative ou additionnelle, les paramètres de fonctionnement déterminés à l'état de réveil peuvent être mis à disposition à une sortie d'interface numérique de sorte que, par exemple sur la base d'une évaluation de ces données par un dispositif externe, des données de consigne concernant des déterminations de paramètres de fonctionnement à exécuter à l'avenir peuvent être retransmises au dispositif.
Afin de pouvoir comparer continuellement, à l'état de sommeil, la tension de batterie à la tension limite prédéterminée, le dispositif comprend, dans une réalisation préférée, un circuit comparateur analogique qui reçoit la tension de batterie (ou bien une tension déduite, en particulier une tension de batterie divisée) ainsi que la tension limite, et à la sortie duquel le signal pour réveiller le dispositif est présenté. La tension limite est générée de préférence à partir de la tension de batterie, par exemple par un réducteur régulé qui peut être intégré dans le dispositif. Afin de réaliser la consommation de courant la plus faible possible à l'état de sommeil, le circuit comparateur doit être construit le plus simplement possible et, en particulier, travailler absolument indépendamment des pièces du dispositif qui sont prévues pour la mesure précise des paramètres de fonctionnement à l'état de réveil. Ces derniers composants de circuit pour la saisie des valeurs de mesure sont réalisés, dans une mise en oeuvre préférée, sous forme de capteur comportant un dispositif de convertisseur analogique-numérique en aval, afin de produire des données de mesure numériques qui sont immédiatement appropriées pour être enregistrées ou présentées à l'interface. Ces composants de capteur de mesure qui consomment relativement beaucoup de courant doivent être déclenchés à l'état de sommeil, éventuellement conjointement à un dispositif de microprocesseur qui les commande. Ce dispositif n'exécute pas d'autres activités de déterminations à l'état de sommeil, exceptée la comparaison de la tension de batterie à la tension limite.
La transition de l'état de sommeil à l'état de réveil lors d'un dépassement vers le bas de la tension limite est prévue de préférence de telle façon que l'état de réveil est maintenu au moins pendant une certaine durée afin de déterminer une série préétablie de paramètres de fonctionnement et de les enregistrer sans délai de manière non volatile. Par exemple, plusieurs paires de valeurs de la tension de batterie et du courant de batterie peuvent être mesurées et déposées dans la mémoire.
De préférence, la tension limite est prédéterminée dans une région comprise entre 10% et 80% de la tension de batterie qui se présente dans une batterie pleinement chargée et saine ainsi qu'en l'absence d'une charge électrique (en circuit ouvert). Dans un dispositif prévu pour la batterie de démarrage 12 V d'un véhicule à moteur, la tension limite se trouve de préférence comprise entre 3 V et 9 V. Il est préféré que le dispositif comprend un accumulateur d'énergie pour maintenir temporairement le fonctionnement du dispositif en l'absence d'une tension de batterie. Le terme absence de tension de batterie désigne dans le contexte présent la tension jusqu'à laquelle le dispositif peut rester en service normal.
Cette tension de défaillance se trouve comprise entre 0 V et la tension limite et est une fonction de la construction concrète du dispositif. L'accumulateur d'énergie peut par exemple être un condensateur qui est chargé de temps en temps à une tension suffisamment élevée par la batterie à surveiller et qui permet, lors d'une défaillance de la tension de batterie, une durée de fonctionnement du dispositif qui est suffisante pour enregistrer de manière non volatile quelques paramètres de fonctionnement.
De préférence, le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement est aménagé en vue de déterminer une série préétablie de paramètres de fonctionnement et de les enregistrer sous forme numérique et non volatile suite à une transition entre l'état de sommeil et l'état de réveil, provoquée par le dispositif de saisie de tension limite.
Il est encore préféré que le dispositif comprenne une sortie d'interface numérique pour sortir les paramètres de fonctionnement déterminés et/ou enregistrés sous forme numérique et/ou une entrée d'interface numérique pour entrer des signaux de commande. L'interface peut par exemple être prévue pour un système de bus standardisé, par exemple un bus CAN ou un bus LIN. Dans une réalisation préférée, le dispositif est prévu en forme d'esclave LIN et est en connexion de communication avec un dispositif de commande externe (maître LIN).
Puisque l'invention prévoit un état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement, état dans lequel aucune mesure (et évaluation) continuelle et relativement onéreuse de paramètres de fonctionnement n'est effectuée, une grande partie des composants électroniques du dispositif peuvent être exploités dans un mode de repos avec une consommation de courant diminuée. Le réveil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement ainsi que sa transition en retour à l'état de sommeil peuvent être déclenchés par des événements différents. On peut, par exemple, prévoir un réveil à intervalles, en particulier à intervalles périodiques, les laps de temps entre ces intervalles de réveil pouvant être réglés. En plus, un développement de l'invention peut prévoir qu'un réveil est effectué lors du dépassement d'un courant de repos de batterie réglable. Finalement, un réveil est opéré lorsque la tension limite prédéterminée est dépassée vers le bas. Ce dernier cas est particulièrement important en pratique, car des informations importantes concernant la cause de défaut peuvent être obtenues par la détermination de paramètres de fonctionnement dont la mesure est initiée par la diminution de la tension de batterie. Par exemple, une distinction des cas de défauts suivants peut être prévue: - décharge profonde (la tension reste relativement constante au-dessus de 0 V) inversion de polarité à la suite d'un démarrage externe (rapide diminution de la tension au-dessous de 0 V) - débranchement de la batterie (rapide descente de la tension à 0 V) - court-circuit du réseau de bord (tension au-dessus de 0 V, fort courant) - démarrage externe avec une tension trop élevée (la tension monte rapidement à des valeurs trop élevées) etc. Les informations importantes pour une telle distinction peuvent alors être relues dans le service de l'atelier.
L'invention sera décrite plus en détail dans ce qui suit à l'aide d'un exemple d'exécution en faisant référence aux dessins annexés. Dans les dessins: La fig. 1 représente un schéma fonctionnel de l'environnement d'installation d'un module de capteur de batterie, et la fig. 2 montre un diagramme fonctionnel schématisé du module de capteur de batterie de la fig. 1.
La fig. 1 montre un module de capteur de batterie 10 pour déterminer des paramètres de fonctionnement d'une batterie de démarrage 12 d'un véhicule à moteur. Le module 10 est monté sous forme d'unité modulaire compacte dans la niche polaire négative de la batterie 12 afin de mesurer à cet endroit la tension de batterie, le courant de batterie et la température de la batterie.
En plus, le module 10 détermine encore, à partir des grandeurs directement mesurées, une série de paramètres de fonctionnement de la batterie déduits afin de les enregistrer de façon temporaire avec les grandeurs mesurées et de les transmettre de temps en temps via un bus LIN 14 (LIN, de l'anglais Local Interconnect Network , réseau interconnecté local) à un appareil de commande supérieur 16. L'appareil de commande 16 est configuré comme maître LIN et reprend des tâches centrales de surveillance et de commande de l'électronique du véhicule, en particulier la commande du moteur.
Le module 10 comporte un connecteur d'alimentation négatif 18 sous forme de borne polaire de batterie, un connecteur d'alimentation positif 20 à raccorder au potentiel positif de la batterie, et un connecteur de masse 22 à connecter à la masse du véhicule. Le module 10 qui est configuré comme esclave LIN peut être exploité dans un état de réveil dans lequel des paramètres de fonctionnement de la batterie sont déterminés de manière globale, ainsi que dans un état de sommeil dans lequel uniquement la tension de batterie actuelle est comparée à une tension limite préétablie. Une transition temporaire de l'état de sommeil dans l'état de réveil peut être déclenchée par une commande correspondante ou, respectivement, des consignes de commande de l'appareil de commande 16, par l'écoulement d'une durée de temps réglée préalablement par l'appareil de commande 16, et dans le cas où la tension de batterie actuelle tombe au-dessous de la tension limite.
La fig. 2 montre schématiquement la construction du module de capteur de batterie 10. Le connecteur d'alimentation négatif 18 est directement raccordé via une résistance en déviation 24 (résistance plus petite que 100 SA) au connecteur de masse 22 afin d'assurer d'une part un passage fiable de courant de la masse du véhicule vers le pôle négatif de la batterie et de réaliser d'autre part la mesure du courant passant par la résistance en dérivation 24. Pour cette mesure, la tension chutant sur la résistance en dérivation 24 est appliquée à un dispositif de mesure 26. À la différence de l'exemple d'exécution représenté, la mesure du courant de batterie pourrait également être effectuée au moyen d'un capteur de champ magnétique (par exemple une sonde Hall).
Pour mesurer la tension de batterie, le dispositif de mesure 26 reçoit, en plus, la tension entre les connecteurs 18 et 20.
La mesure de température n'est pas représentée dans la figure et est effectuée à l'aide d'un capteur de température disposé dans la région de la broche d'alimentation négative 18 et également connectée au dispositif de mesure 26.
En plus, le module 10 comprend un dispositif de microprocesseur réalisé sous forme de microcontrôleur 28 qui est raccordé, via un bus 30, à une mémoire ROM 32 (ROM, de l'anglais Read Only Memory , ou mémoire morte), une mémoire RAM 34 (RAM, de l'anglais Random access memory , ou mémoire vive), une mémoire EEPROM 36 (EEPROM, de l'anglais Electrically Erasable Programmable Read Only Memory , ou mémoire électronique permanente), un convertisseur analogique/numérique 38 et une interface d'entrée/de sortie 40.
Les composants de circuit 26 à 40 forment une partie importante pour l'état de réveil d'un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement qui détermine à l'état réveillé une pluralité de paramètres de fonctionnement de la batterie 12 et qui les enregistre sous forme numérique et non volatile dans la mémoire EEPROM 36 et/ou qui les présente à l'appareil de commande 16 via l'interface 40.
La mémoire ROM 32 enregistre un système d'exploitation du microcontrôleur 28 qui est complété par des composants d'un logiciel variable qui sont enregistrés dans la mémoire RAM 34. Les grandeurs mesurées sous forme analogique par le dispositif de mesure 26 sont transformées au moyen du convertisseur analogique/numérique 38 en données de mesure numériques et sont enregistrées conjointement aux données déduites et concernant l'état de la batterie 12 (par exemple la résistance interne, le SOC, le SOH, etc. ) dans la mémoire EEPROM 36. Les données enregistrées dans la mémoire EEPROM 36 sont transmises de temps en temps (par exemple après le réveil du module effectué par l'écoulement de temps), ou sur demande de l'appareil de commande 16, à l'appareil de commande 16 via l'interface 40 afin d'être évaluées, et éventuellement utilisées et enregistrées de façon non volatile. Les données qui ont été transmises avec succès à l'appareil de commande 16 sont ensuite effacées de la mémoire EEPROM 36.
Une consommation de courant relativement élevée a lieu à l'état de réveil du dispositif de saisie de paramètres de batterie (ici: environ 20 mA) ce qui peut présenter des problèmes dans un véhicule garé pendant longtemps. Afin de diminuer la consommation de courant avant tout dans ces phases, on a prévu un état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de batterie qui, vu sur la durée de vie du module 10, alterne avec les états de réveil et dans lequel la consommation de courant est brutalement réduite (ici à moins de 100 A). Cette consommation de courant diminuée de préférence d'un facteur d'au moins 1000 à l'état de sommeil est obtenue par la mise hors circuit de la plus grande partie des composants du système de microcontrôleur. Par conséquent, dans l'état de sommeil, ni une conversion analogique/numérique ni un enregistrement de paramètres de fonctionnement de batterie 12 ne peuvent être effectués. Par contre,uniquement une comparaison de la tension de batterie à une tension limite préétablie à 5 V est effectuée afin de réveiller le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement dans le cas où la tension de batterie actuelle passe au-dessous de cette valeur limite.
À cet effet, le module de capteur de batterie 10 comprend un comparateur 42 auquel le potentiel positif de la batterie est amené via la connexion 20 ainsi que le potentiel de tension limite fournie par un générateur de tension limite 44 de sorte que, en cas de résultat de comparaison correspondant, le microcontrôleur 28 peut être activé via une ligne de signal 46 afin de déclencher une transition temporaire de l'état de sommeil dans l'état de réveil.
À cet effet, le générateur de tension limite 44 est alimenté par la tension de batterie elle-même qui est amortie à l'intérieur du module 10 par un condensateur 48. Par conséquent, le module 10 peut rester pleinement fonctionnel même si la tension de batterie descend pendant un instant (ici: pendant environ 15 ms) au-dessous de la tension limite.
Dans cette phase de réveil qui peut parfois être très courte, une série de déterminations de paramètres de fonctionnement préétablie est effectuée et les résultats sont enregistrés dans la mémoire EEPROM 36. Ces données qui sont importantes pour un diagnostic des défauts, sont transmises immédiatement ou plus tard à l'appareil de commande 16 via l'interface 40.
Si la mémoire EEPROM 36 contient encore, après une défaillance totale de la batterie surveillée, par exemple après son débranchement, des données qui ne sont pas encore transmises à l'appareil de commande 16, ces données seront transmises à l'appareil de commande 16 immédiatement après la reprise du service, par exemple lors du branchement d'une nouvelle batterie.
Les données de paramètres de fonctionnement collectées dans l'appareil de commande 16 au cours d'un intervalle plus long sont enregistrées de manière non volatile et sont à disposition pour être relues à dans un service de véhicule.
Claims (7)
1. Dispositif (10) pour déterminer des paramètres de fonctionnement d'une batterie (12), en particulier d'une batterie de démarrage d'un véhicule à moteur, ces paramètres de fonctionnement comprenant au moins la tension de batterie, le dispositif étant alimenté par la tension de batterie et comprenant un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) qui détermine, dans un état de réveil, des paramètres de fonctionnement de la batterie et les enregistre et/ou les met à disposition à une sortie d'interface (40) sous forme numérique (34, 36), et qui est inactif dans un état de sommeil et présente alors une consommation de courant plus faible que dans l'état de réveil, et un dispositif de saisie de tension limite (42, 44, 46) qui compare continuellement, au moins à l'état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28), la tension de batterie à une tension limite prédéterminée et qui, lorsque la tension de batterie tombe au-dessous de la tension limite prédéterminée, provoque une transition du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) de son état de sommeil dans son état de réveil.
2. Dispositif (10) selon la revendication 1, comprenant en plus un accumulateur d'énergie (48) pour le maintien temporaire du fonctionnement du dispositif (10) lors d'une défaillance de la tension de batterie.
3. Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) est adapté pour déterminer, à la suite d'une transition de son état de sommeil dans son état de réveil provoquée par le dispositif de saisie de tension limite (42, 44, 46), une série préétablie de paramètres de fonctionnement et de les enregistrer de manière non volatile (36) sous forme numérique.
4. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en plus une sortie d'interface numérique (40) pour sortir les paramètres de fonctionnement déterminés et/ou enregistrés sous forme numérique.
5. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en plus une entrée d'interface numérique (40) pour l'entrée de signaux de commande.
6. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) comprend: un dispositif de mesure (26) pour mesurer des grandeurs de fonctionnement analogiques de la batterie (12), un dispositif de conversion analogique/numérique (38) pour convertir des grandeurs de fonctionnement en données de mesure numériques, un dispositif d'enregistrement (34, 36) pour enregistrer les données de mesure numériques et/ou des données d'état déduites, et un dispositif de microprocesseur (28) pour commander le fonctionnement du dispositif de mesure (26) et/ou du dispositif de conversion analogique/numérique (38) et/ou du dispositif d'enregistrement (34, 36), et/ou pour calculer des données d'état à partir des données de mesure numériques.
7. Procédé pour la détermination des paramètres de fonctionnement d'une batterie (12), en particulier d'une batterie de démarrage d'un véhicule à moteur, ces paramètres de fonctionnement comprenant au moins la tension de batterie, le dispositif étant alimenté par la tension de batterie, procédé dans lequel: un dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) est commuté entre un état de réveil et un état de sommeil, le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) déterminant, à l'état de réveil, des paramètres de fonctionnement de la batterie (12) et les enregistre sous forme numérique (34, 36) et/ou les met à disposition à une sortie d'interface numérique (40), le dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) étant inactif à l'état de sommeil et présentant alors une consommation de courant plus faible que dans l'état de réveil, et la tension de batterie est continuellement comparée (42), au moins dans l'état de sommeil du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28), à une tension limite prédéterminée (42) et, lorsque la tension de batterie tombe au-dessous de la tension limite prédéterminée, la transition du dispositif de saisie de paramètres de fonctionnement (26, 38, 30, 28) de son état de sommeil dans son état de réveil est provoquée (4 6) .
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