FR2993993A1 - Electrical energy storage system i.e. battery, characterization device, has power channel, and commutation unit connected to storage system to impose exchange of current entering device and storage system connected to channel - Google Patents

Electrical energy storage system i.e. battery, characterization device, has power channel, and commutation unit connected to storage system to impose exchange of current entering device and storage system connected to channel Download PDF

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Abstract

The device has a power channel (11) that is arranged to exchange electric current with an electrical energy storage system such as battery (B1). A commutation unit such as power relay (41), is arranged to connect the electrical energy storage system to the power channel while disconnecting other electrical energy storage systems such as battery (Bn), that is sequentially connected to the power channel during a predetermined time interval. The connection is performed to impose exchange of current entering the device and the storage system connected to the channel. An independent claim is also included for a method for characterization of an electrical energy storage system.

Description

DISPOSITIF DE CARACTERISATION DE BATTERIES La présente invention concerne de manière générale un appareil de caractérisation ou de test de systèmes de stockage d'énergie électrique, comme des batteries d'accumulateurs, des condensateurs ou des super- condensateurs par exemple. On entend par la caractérisation d'un tel système de stockage la mesure d'au moins une caractéristique de ce système de stockage pendant une période de temps qui comprend au moins un échange de courant avec l'appareil de caractérisation.The present invention relates generally to an apparatus for characterizing or testing electrical energy storage systems, such as storage batteries, capacitors or supercapacitors, for example. The characterization of such a storage system is understood to mean the measurement of at least one characteristic of this storage system during a period of time which comprises at least one current exchange with the characterization apparatus.

Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de test de batteries, comme celui décrit dans le document US 2011/0273181A1. Le dispositif décrit peut charger et/ou décharger simultanément plusieurs batteries. Lors de la charge et/ou de la décharge, des tests et mesures sont effectués, afin de piloter la charge et/ou la décharge des batteries et caractériser ces dernières. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de nécessiter plusieurs voies de puissance chacune dédiée à une batterie pour en assurer l'alimentation réversible (l'opération de charge et de décharge). Il en résulte un coût de fabrication important car les multiples conducteurs électriques de ces voies de puissance doivent supporter des passages de courants importants et les matériaux utilisés sont onéreux, ce qui impacte sévèrement le coût de fabrication du dispositif. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l'art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un dispositif et une méthode de caractérisation de plusieurs batteries à la fois, tout en ayant une seule alimentation réversible des batteries simple et peu coûteuse à fabriquer.Battery test devices, such as that described in US 2011 / 0273181A1, are known in the prior art. The described device can simultaneously charge and / or discharge several batteries. When charging and / or discharging, tests and measurements are made to control the charge and / or the discharge of the batteries and characterize them. In return, this system has the particular disadvantage of requiring several power channels each dedicated to a battery to ensure reversible power (the charging and discharging operation). This results in a significant manufacturing cost because the multiple electrical conductors of these power paths must withstand large current flow and materials used are expensive, which severely impacts the cost of manufacturing the device. An object of the present invention is to meet the drawbacks of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to propose a device and a method for characterizing several batteries at the same time, while having a single reversible battery supply simple and inexpensive to manufacture.

Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de caractérisation de systèmes de stockage d'énergie électrique, comprenant des moyens de mesure agencés pour effectuer une mesure d'au moins une 5 caractéristique de plusieurs systèmes de stockage d'énergie électrique, le dispositif de caractérisation étant agencé pour être connecté simultanément aux systèmes de stockage d'énergie électrique, pour leur imposer un échange de courant et pour effectuer la mesure d'au moins 10 une caractéristique pendant la connexion entre le dispositif de caractérisation et les systèmes de stockage d'énergie électrique, caractérisé en ce que le dispositif de caractérisation comprend : - une seule voie de puissance agencée pour échanger 15 du courant électrique avec les systèmes de stockage d'énergie électrique, et - des moyens de commutation agencés pour connecter un des systèmes de stockage d'énergie électrique à la voie de puissance tout en déconnectant les autres systèmes de 20 stockage d'énergie électrique, les systèmes de stockage d'énergie électrique étant séquentiellement connectés à la voie de puissance pendant un intervalle de temps de sollicitation prédéterminé pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation et le 25 système de stockage d'énergie électrique connecté à la voie de puissance. Le dispositif selon la présente invention permet de caractériser les dispositifs de stockage d'énergie électrique, mais la voie de puissance n'a pas besoin 30 d'être dimensionnée pour alimenter plus d'un système de stockage car les moyens de commutation sont agencés pour ne connecter qu'un seul système à la fois. Il en résulte une économie de matériau conducteur de l'électricité et une simplification du câblage. La caractérisation des systèmes de stockage est basée sur une sollicitation séquentielle, donc tous les systèmes de stockage connectés au dispositif seront caractérisés par le dispositif de caractérisation en ayant été sollicités par un échange de courant avec la voie de puissance. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que les moyens de commutation sont agencés pour : - connecter un premier système de stockage d'énergie électrique à la voie de puissance pendant un premier intervalle de temps de sollicitation prédéterminé pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation et le premier système de stockage d'énergie électrique, - reconnecter, après un temps de repos prédéterminé supérieur à l'intervalle de temps de sollicitation, le premier système de stockage d'énergie électrique à la voie de puissance pendant un deuxième intervalle de temps de sollicitation prédéterminé pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation et le premier système de stockage d'énergie électrique, - connecter au moins un autre système de stockage d'énergie électrique à la voie de puissance pendant un troisième intervalle de temps de sollicitation prédéterminé pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation et le dit au moins un autre système de stockage d'énergie électrique, pendant ledit temps de repos prédéterminé du premier système de stockage d'énergie électrique.For this purpose, a first aspect of the invention concerns a device for characterizing electrical energy storage systems, comprising measuring means arranged to measure at least one characteristic of several electrical energy storage systems, the characterization device being arranged to be simultaneously connected to the electrical energy storage systems, to impose a current exchange and to measure at least one characteristic during the connection between the characterization device and the control systems. storage of electrical energy, characterized in that the characterization device comprises: - a single power channel arranged to exchange electrical current with the electrical energy storage systems, and - switching means arranged to connect one of the power storage systems to the power path while disconnects both the other electrical energy storage systems, the electrical energy storage systems being sequentially connected to the power path during a predetermined biasing time interval to enforce the current exchange between the characterization device and the power supply. 25 electrical energy storage system connected to the power path. The device according to the present invention makes it possible to characterize the electrical energy storage devices, but the power channel does not need to be sized to supply more than one storage system because the switching means are arranged to connect only one system at a time. This results in a saving of electrically conductive material and a simplification of the wiring. The characterization of the storage systems is based on a sequential solicitation, so all the storage systems connected to the device will be characterized by the characterization device having been solicited by a current exchange with the power channel. A particularly interesting embodiment consists in that the switching means are arranged to: - connect a first electrical energy storage system to the power path during a first predetermined biasing time interval to impose the current exchange between the characterization device and the first electrical energy storage system, - reconnect, after a predetermined rest time greater than the bias time interval, the first electrical energy storage system to the power path during a second predetermined biasing time interval for imposing the current exchange between the characterization device and the first electrical energy storage system, - connecting at least one other electrical energy storage system to the power path during a third predetermined time of solicitation time to impose the current hange between the characterization device and said at least one other electrical energy storage system, during said predetermined rest period of the first electrical energy storage system.

Le dispositif de caractérisation selon la présente invention effectue plusieurs mesures simultanées de chaque système de stockage, mais il tire avantageusement parti du temps de repos obligatoire de chaque système de stockage entre deux sollicitations, pour effectuer les caractérisations sur les autres systèmes de stockage. Le temps total de caractérisation de plusieurs systèmes de stockage est alors réduit, malgré l'unique voie de puissance connectée à un seul système de stockage à la fois. De manière avantageuse, le dispositif de caractérisation comprend : - un module d'acquisition des mesures agencé pour 10 enregistrer les mesures de ladite au moins une caractéristique de chacun des systèmes de stockage d'énergie électrique effectuées pendant leur connexion avec le dispositif de caractérisation, - une seule voie de mesure affectée à ladite au moins une 15 caractéristique, et - des moyens de renvoi des mesures agencés pour envoyer séquentiellement sur la voie de mesure affectée à ladite au moins une caractéristique les mesures de ladite au moins une caractéristique de chacun des systèmes de 20 stockage d'énergie électrique pendant leur connexion séquentielle avec la voie de puissance. Le câblage de la partie mesure du dispositif de caractérisation est simplifié grâce à cette mise en oeuvre. En effet, en synergie avec l'alimentation séquentielle des 25 systèmes de stockage, les mesures d'une même caractéristique sont envoyées séquentiellement dans le temps sur une seule voie de mesure dédiée, pour permettre le pilotage et le contrôle de l'alimentation séquentielle. Le câblage est de fait simplifié car l'appareil de 30 caractérisation ne comporte qu'une seule voie de mesure, ce qui est possible car un seul système de stockage est sollicité à la fois. D'autre part, il n'y a pas de perte d'information, car le module d'acquisition enregistre les mesures de chacun des dispositifs de stockage d'énergie électrique, même quand ils ne sont pas alimentés. De manière avantageuse, le nombre maximal de systèmes de stockage d'énergie électrique connectés pour être caractérisés est fonction de l'intervalle de temps de sollicitation prédéterminé et du temps de repos prédéterminé. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que le nombre maximal de systèmes de stockage d'énergie électrique connectés pour être caractérisés est inférieur ou égal au temps de repos prédéterminé divisé par l'intervalle de temps de sollicitation prédéterminé. Selon cette mise en oeuvre, le dispositif de caractérisation est dimensionné pour caractériser le nombre maximal de systèmes de stockage sans allonger le temps total de caractérisation. Avantageusement, ladite au moins une caractéristique est la tension électrique aux bornes des systèmes de stockage d'énergie électrique et/ou la température des 20 systèmes de stockage d'énergie électrique. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que ladite au moins une caractéristique est l'intensité du courant échangé entre chaque système de stockage d'énergie électrique et le dispositif de 25 caractérisation, en ce que le dispositif de caractérisation comprend un bloc d'alimentation réversible électrique de la voie de puissance, et en ce que les moyens de mesure comprennent un ampèremètre agencé sur la voie de puissance, entre le bloc d'alimentation et les 30 moyens de commutation. Le dispositif de caractérisation selon la présente invention est simplifié puisque l'ampèremètre est agencé sur la partie de la voie de puissance commune à tous les systèmes de stockage. Un seul appareil de mesure de l'intensité du courant suffit pour caractériser tous les systèmes de stockage. De manière avantageuse, le dispositif de caractérisation comprend un bloc de sécurité agencé pour 5 couper l'échange de courant si plusieurs systèmes de stockage d'énergie électrique sont connectés en même temps à la voie de puissance. La sécurité d'utilisation du dispositif de caractérisation est assurée avec le bloc de sécurité. En effet, la voie de puissance étant 10 dimensionnée pour échanger du courant avec un seul système de stockage, le bloc de sécurité coupe l'échange de courant si plusieurs système de stockage sont connectés à la voie de puissance et susceptibles d'échanger du courant en même temps. 15 Un second aspect de l'invention est un procédé de caractérisation de systèmes de stockage d'énergie électrique, comprenant les étapes consistant à : (a) connecter une pluralité de systèmes de stockage d'énergie électrique à un dispositif de caractérisation, 20 (b) mesurer au moins une caractéristique électrique des systèmes de stockage d'énergie électrique pendant la connexion entre le dispositif de caractérisation et les systèmes de stockage d'énergie électrique, (c) connecter un premier système de stockage 25 d'énergie électrique à une voie de puissance du dispositif de caractérisation, (d) imposer un échange de courant entre le premier système de stockage d'énergie électrique et le dispositif de caractérisation par la voie de puissance, pendant un 30 intervalle de temps de sollicitation prédéterminé (e) déconnecter le premier système de stockage d'énergie électrique de la voie de puissance du dispositif de caractérisation, (f) réitérer les étapes (c) à (e) avec au moins un autre système de stockage d'énergie électrique connecté au dispositif de caractérisation. Avantageusement, après un temps de repos 5 prédéterminé supérieur à l'intervalle de temps de sollicitation, les étapes (c) à (e) sont réitérées sur le premier système de stockage d'énergie électrique pour caractériser une deuxième fois ladite au moins une caractéristique du premier système de stockage d'énergie 10 électrique, et l'étape (f) est réalisée pendant ledit temps de repos prédéterminé. 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 15 réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente des graphiques de sollicitations en courant d'un système de stockage 20 d'énergie électrique en vue de mesurer une caractéristique de ce système de stockage d'énergie électrique ; - la figure 2 représente un schéma de câblage d'un dispositif de caractérisation selon l'invention ; - la figure 3 représente un schéma d'un bloc de 25 démultiplexage du dispositif de caractérisation schématisé à la figure 2. La figure 1 représente quatre graphiques de sollicitations en courant de batteries Bi, B2 et B3 en vue de mesurer une caractéristique avec cette sollicitation de 30 courant. Le premier graphique se rapporte à la batterie Bi, le deuxième à la batterie B2, le troisième à la batterie B3 et le dernier graphe D se rapporte à un dispositif de caractérisation selon l'invention. En ce qui concerne la caractéristique mesurée, on peut par exemple mesurer la tension aux bornes des batteries, l'intensité du courant échangé ou la température des batteries pendant le temps de caractérisation total.The characterization device according to the present invention performs several simultaneous measurements of each storage system, but advantageously takes advantage of the obligatory rest time of each storage system between two requests, to carry out the characterizations on the other storage systems. The total characterization time of several storage systems is then reduced, despite the single power path connected to a single storage system at a time. Advantageously, the characterization device comprises: a measurement acquisition module arranged to record the measurements of the said at least one characteristic of each of the electrical energy storage systems made during their connection with the characterization device, a single measurement channel assigned to said at least one characteristic, and means for returning measurements arranged to send sequentially to the measurement channel assigned to said at least one characteristic the measurements of said at least one characteristic of each of the electrical energy storage systems during their sequential connection with the power path. The wiring of the measurement part of the characterization device is simplified thanks to this implementation. In fact, in synergy with the sequential supply of the storage systems, the measurements of the same characteristic are sent sequentially in time over a single dedicated measurement channel, to enable control and control of the sequential power supply. The wiring is in fact simplified because the characterization apparatus has only one measurement channel, which is possible because only one storage system is requested at a time. On the other hand, there is no loss of information, because the acquisition module records the measurements of each of the electrical energy storage devices, even when they are not powered. Advantageously, the maximum number of electrical energy storage systems connected to be characterized is a function of the predetermined biasing time interval and the predetermined resting time. A particularly interesting embodiment is that the maximum number of electrical energy storage systems connected to be characterized is less than or equal to the predetermined dwell time divided by the predetermined bias time interval. According to this implementation, the characterization device is sized to characterize the maximum number of storage systems without lengthening the total characterization time. Advantageously, said at least one characteristic is the electrical voltage at the terminals of the electrical energy storage systems and / or the temperature of the electrical energy storage systems. A particularly interesting embodiment consists in that said at least one characteristic is the intensity of the current exchanged between each electrical energy storage system and the characterization device, in that the characterization device comprises a reversible power supply unit. electrical power track, and in that the measuring means comprise an ammeter arranged on the power path, between the power supply unit and the switching means. The characterization device according to the present invention is simplified since the ammeter is arranged on the portion of the power path common to all the storage systems. A single current meter is sufficient to characterize all storage systems. Advantageously, the characterization device comprises a security block arranged to cut off the current exchange if a plurality of electrical energy storage systems are connected at the same time to the power path. The security of use of the characterization device is ensured with the security block. Indeed, since the power channel is sized to exchange current with a single storage system, the security block interrupts the current exchange if a plurality of storage systems are connected to the power channel and capable of exchanging power. at the same time. A second aspect of the invention is a method of characterizing electrical energy storage systems, comprising the steps of: (a) connecting a plurality of electrical energy storage systems to a characterization device, b) measuring at least one electrical characteristic of the electrical energy storage systems during the connection between the characterization device and the electrical energy storage systems, (c) connecting a first electrical energy storage system to a power channel of the characterization device, (d) imposing a current exchange between the first electrical energy storage system and the power channel characterization device, during a predetermined biasing time interval (e) disconnect the first electrical energy storage system of the power channel of the characterization device, (f) to reiterate the steps (c) to (e) with at least one other electrical energy storage system connected to the characterization device. Advantageously, after a predetermined rest time greater than the bias time interval, steps (c) to (e) are repeated on the first electrical energy storage system to characterize a second time said at least one characteristic. the first electrical energy storage system, and step (f) is performed during said predetermined dwell time. Other features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following detailed description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 shows current stress graphs of an electrical energy storage system 20 for measuring a characteristic of this electrical energy storage system; FIG. 2 represents a wiring diagram of a characterization device according to the invention; FIG. 3 represents a diagram of a demultiplexing block of the characterization device schematized in FIG. 2. FIG. 1 represents four graphs of current biasing of batteries Bi, B2 and B3 in order to measure a characteristic with this solicitation current. The first graph relates to the battery Bi, the second to the battery B2, the third to the battery B3 and the last graph D relates to a characterization device according to the invention. As regards the measured characteristic, it is possible, for example, to measure the voltage across the batteries, the intensity of the current exchanged or the temperature of the batteries during the total characterization time.

Pour caractériser la batterie correctement, une sollicitation en courant telle que représentée en forme de créneau est imposée aux bornes de la batterie à tester, Bi, ou B2, ou B3. En se rapportant à la batterie Bi, cette sollicitation est appliquée pendant un premier intervalle de temps de sollicitation II. Avant d'effectuer une deuxième sollicitation pendant un deuxième intervalle de temps 12 sur la batterie B1 afin d'effectuer une deuxième mesure de la même caractéristique, ou d'une autre caractéristique, de la batterie Bi, il faut laisser s'écouler un temps de repos Ir. Pendant ce temps de repos Ir, on peut tout à fait effectuer une sollicitation sur la batterie B2, en appliquant une sollicitation de courant pendant un troisième intervalle de temps 13. Cette sollicitation est appliquée pendant le temps de repos Ir et après la sollicitation II. En d'autres termes, une seule batterie se trouve sollicitée en même temps. Après la sollicitation 13 de la batterie B2, on peut effectuer une sollicitation sur la batterie B3, comme le créneau de courant relatif à la batterie B3 le montre. Le dispositif de caractérisation selon la présente invention propose d'appliquer séquentiellement les sollicitations de courant pour caractériser les batteries qui y sont connectées. Ainsi que le montre le graphe D, une seule batterie est sollicitée à la fois, ce qui permet d'effectuer les caractérisations des batteries B2 et B3 pendant le temps de repos Ir de la batterie Bi. La caractérisation de toutes les batteries est réalisée dans un temps réduit, et la sollicitation en courant d'une seule batterie ne demande pas une multitude de voies de puissance, une seule voie de puissance suffit, avec des moyens de commutation pour la connecter séquentiellement les batteries à caractériser, comme le montre le schéma de la figure 2. La figure 2 représente un schéma électrique d'un dispositif de caractérisation de batteries selon la présente invention. Le dispositif comprend un banc de mesure 10 couplé à un système de démultiplexage 20, et connecté à une pluralité de batteries notées B1 à Bn. Une voie de puissance comprenant une borne positive 11 et une borne négative 12 est reliée aux batteries B1 à Bn par l'intermédiaire de relais de puissance respectivement 41 à 4n. Un ampèremètre A est agencé entre 15 la borne positive 11 et le premier des relais de puissance 41, afin de mesurer le courant échangé avec n'importe laquelle des batteries B1 à Bn susceptible d'échanger du courant avec le dispositif de caractérisation pour être caractérisée. 20 Chaque batterie B1 à Bn est reliée à un module d'acquisition M1 et à un module de renvoi des mesures M2, respectivement par les voies 21 à 2n, pour mesurer la tension aux bornes de chaque batterie à caractériser. De plus, chaque batterie B1 à Bn est équipée d'une sonde de 25 température reliée au module d'acquisition M1 et au module M2, respectivement par les voies 31 à 3n. Les relais 41 à 4n et le module M2 sont commandés par un module de commande M3, qui communique avec le banc de mesure 10 par une voie de commande 13. 30 L'ampèremètre A est relié au module d'acquisition M1 et est situé sur la ligne principale d'alimentation des relais de puissance, de sorte qu'il mesure le courant qui passe dans n'importe laquelle des batteries.To characterize the battery correctly, a current bias as shown in the form of slot is imposed across the battery test, Bi, or B2, or B3. Referring to the battery Bi, this bias is applied during a first bias time II. Before performing a second bias during a second time interval 12 on the battery B1 in order to make a second measurement of the same characteristic, or of another characteristic, of the battery B 1, a time must be allowed to elapse. at rest Ir. During this rest period Ir, it is quite possible to make a load on the battery B2, by applying a current bias during a third time interval 13. This bias is applied during the rest time Ir and after Solicitation II. In other words, only one battery is solicited at the same time. After the solicitation 13 of the battery B2, one can perform a bias on the battery B3, as the current slot relative to the battery B3 shows. The characterization device according to the present invention proposes to sequentially apply the current demands to characterize the batteries connected thereto. As shown in the graph D, only one battery is requested at a time, which makes it possible to carry out the characterizations of the batteries B2 and B3 during the rest time Ir of the battery Bi. The characterization of all the batteries is carried out in a short time, and the current demand of a single battery does not require a multitude of power channels, a single power channel is sufficient, with switching means to connect it sequentially. batteries to be characterized, as shown in the diagram of Figure 2. Figure 2 shows an electrical diagram of a battery characterization device according to the present invention. The device comprises a measurement bench 10 coupled to a demultiplexing system 20, and connected to a plurality of batteries denoted B1 to Bn. A power path comprising a positive terminal 11 and a negative terminal 12 is connected to the batteries B1 to Bn via power relays respectively 41 to 4n. An ammeter A is arranged between the positive terminal 11 and the first of the power relays 41, in order to measure the current exchanged with any of the batteries B1 to Bn capable of exchanging current with the characterization device to be characterized. . Each battery B1 to Bn is connected to an acquisition module M1 and to a measurement return module M2, respectively via the channels 21 to 2n, for measuring the voltage across each battery to be characterized. In addition, each battery B1 to Bn is equipped with a temperature sensor connected to the acquisition module M1 and the module M2, respectively by the channels 31 to 3n. The relays 41 to 4n and the module M2 are controlled by a control module M3, which communicates with the measurement bench 10 by a control channel 13. The ammeter A is connected to the acquisition module M1 and is located on the main power supply line of the power relays, so that it measures the current flowing in any of the batteries.

Le module d'acquisition M1 enregistre en permanence les grandeurs des tensions et des températures des batteries, et du courant du banc. (Il est à noter que quand une batterie est déconnectée, son courant est nul, donc il suffit de mesurer son courant pendant la phase où la batterie est connectée.) Le module de renvoi de mesures M2 ne fait pas d'acquisition, il envoie vers le banc de mesure 10 uniquement la tension et la température de la batterie testée qui est connectée à la voie de puissance, pour permettre le pilotage de l'opération de décharge et de charge de la batterie testée. Le module M3 commande au module M2 de transmettre les mesures de la batterie testée. Le schéma du module de 15 renvoi de mesures M2 est donné dans la Fig. 3. Lorsque la batterie B1 est à solliciter, le module de commande M3 impose la connexion, par le relais de puissance 41, de la batterie B1 à la voie de puissance 11, tout en déconnectant toutes les autres batteries de la 20 voie de puissance avec les autres relais de puissance. Dans le même temps, le module de commande M3 impose au module de renvoi de mesure M2 de relier la voie 21 avec la voie 15 et la voie 31 avec la voie 14. Les autres voies reliant les autres batteries au module de renvoi de mesure 25 M2 sont déconnectées des voies de mesure 14 et 15, comme cela sera vu à la figure 3. Il en résulte que seule la voie 21 pour la tension et la voie 31 pour la température sont reliées au banc de mesure 10 par les voies 14 et 15. Le banc de mesure 10 reçoit donc les mesures des 30 caractéristiques de la batterie B1 alimentée et peut en conséquence contrôler que l'alimentation est correcte. Pour caractériser la batterie suivante, il suffit, au moyen d'une commande envoyée par le module de commande M3, d'ouvrir le relais de puissance 41 et fermer celui correspondant à cette batterie, tout en imposant au module de renvoi de mesure M2 de déconnecter les voies 21 et 31 des voies 15 et 14 respectivement, et de connecter ces voies 15 et 14 respectivement aux voies de tension et température de la batterie à caractériser. Le module de commande M3 comporte également un bloc de sécurité qui désactive tous les relais de puissance 41 à 4n s'il détecte que deux ou plusieurs de ces relais de puissance 41 à 4n sont fermés, pour éviter que plusieurs batteries B1 à Bn n'échangent simultanément du courant avec la voie de puissance 11, 12. La figure 3 représente le schéma du bloc de renvoi des mesures M2 du dispositif de caractérisation. Les voies 21 à 2n sont toutes aptes à être connectées avec la voie 15 par l'intermédiaire de relais commandés par le module M3 via les voies 61 à 6n. Lorsque la batterie B1 doit être caractérisée, c'est uniquement la voie 21 qui est connectée à la voie 15. De manière similaire, toutes les voies 31 à 3n sont toutes aptes à être connectées à la voie 14 par des relais commandés par les voies 61 à 6n. Lorsque la batterie B1 doit être caractérisée, c'est uniquement la voie 31 qui est connectée à la voie 14. Ainsi, seules les informations relatives à la batterie B1 sont envoyées vers le banc de mesure 10. De la même manière que les batteries sont séquentiellement connectées dans le temps à la voie de puissance pour être caractérisées, les voies de tension et de température sont séquentiellement connectées dans le temps au banc de mesure par le module de renvoi des mesures M2, sous la commande du module de commande M3. 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 une mesure de tension, d'intensité et/ou de température, mais on peut envisager de mesurer des variations ou des vitesses de variation de ces grandeurs, ou d'autres grandeurs physiques relatives aux systèmes de stockage d'énergie électrique.The acquisition module M1 continuously records the quantities of the voltages and temperatures of the batteries, and the current of the bank. (It should be noted that when a battery is disconnected, its current is zero, so just measure its current during the phase when the battery is connected.) The M2 measurement return module does not acquire, it sends to the measuring bench 10 only the voltage and temperature of the tested battery which is connected to the power channel, to allow the control of the discharge and charging operation of the tested battery. The module M3 commands the module M2 to transmit the measurements of the battery tested. The diagram of the measurement return module M2 is given in FIG. 3. When the battery B1 is to be solicited, the control module M3 requires the connection, by the power relay 41, of the battery B1 to the power channel 11, while disconnecting all the other batteries of the power channel. with the other power relays. At the same time, the control module M3 forces the measurement return module M2 to connect the channel 21 with the channel 15 and the channel 31 with the channel 14. The other channels connecting the other batteries to the measurement transfer module 25 M2 are disconnected from the measurement channels 14 and 15, as will be seen in FIG. 3. As a result, only the channel 21 for the voltage and the channel 31 for the temperature are connected to the measurement bench 10 by the channels 14 and 15. The measurement bench 10 therefore receives the measurements of the characteristics of the battery B1 supplied and can therefore control that the power supply is correct. To characterize the next battery, it suffices, by means of a command sent by the control module M3, to open the power relay 41 and to close the one corresponding to this battery, while imposing on the measurement return module M2 disconnect the channels 21 and 31 of the channels 15 and 14 respectively, and connect these channels 15 and 14 respectively to the voltage and temperature channels of the battery to be characterized. The control module M3 also comprises a safety block which deactivates all the power relays 41 to 4n if it detects that two or more of these power relays 41 to 4n are closed, to prevent several batteries B1 to Bn from simultaneously exchange current with the power channel 11, 12. Figure 3 shows the diagram of the return block of the measurements M2 of the characterization device. The channels 21 to 2n are all able to be connected with the channel 15 via relays controlled by the module M3 via the channels 61 to 6n. When the battery B1 must be characterized, it is only the channel 21 which is connected to the channel 15. Similarly, all the channels 31 to 3n are all able to be connected to the channel 14 by relays controlled by the channels 61 to 6n. When the battery B1 must be characterized, only the channel 31 is connected to the channel 14. Thus, only the information relating to the battery B1 is sent to the measurement bench 10. In the same way that the batteries are sequentially connected in time to the power channel to be characterized, the voltage and temperature paths are sequentially connected in time to the measurement bank by the measurement return module M2, under the control of the control module M3. It will be understood that various modifications and / or improvements obvious to those skilled in the art can be made to the various embodiments of the invention described in the present description without departing from the scope of the invention defined by the appended claims. In particular, reference is made to a measurement of voltage, current and / or temperature, but it is possible to consider measuring variations or speeds of variation of these quantities, or other physical quantities relating to the storage systems. of electrical energy.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Dispositif de caractérisation (10, 20) de systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), comprenant des moyens de mesure (M1) agencés pour 5 effectuer une mesure d'au moins une caractéristique de plusieurs systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), le dispositif de caractérisation (10, 20) étant agencé pour être connecté simultanément aux systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), pour leur imposer 10 un échange de courant et pour effectuer la mesure d'au moins une caractéristique pendant la connexion entre le dispositif de caractérisation (10, 20) et les systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), caractérisé en ce que le dispositif de caractérisation (10, 20) comprend : 15 - une seule voie de puissance agencée pour échanger du courant électrique avec les systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), et - des moyens de commutation (41, 4n) agencés pour connecter un des systèmes de stockage d'énergie électrique 20 (B1, Bn) à la voie de puissance tout en déconnectant les autres systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), les systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) étant séquentiellement connectés à la voie de puissance pendant un intervalle de temps de sollicitation 25 prédéterminé (I1, 12, 13) pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation (10, 20) et le système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) connecté à la voie de puissance .REVENDICATIONS1. A characterization device (10, 20) for electrical energy storage systems (B1, Bn), comprising measuring means (M1) arranged to perform a measurement of at least one characteristic of a plurality of energy storage systems electrical (B1, Bn), the characterization device (10, 20) being arranged to be simultaneously connected to the electrical energy storage systems (B1, Bn), to impose a current exchange and to perform the measurement of at least one characteristic during the connection between the characterization device (10, 20) and the electrical energy storage systems (B1, Bn), characterized in that the characterization device (10, 20) comprises: a single power channel arranged to exchange electrical power with the electrical energy storage systems (B1, Bn), and - switching means (41, 4n) arranged to connect one of the electrical energy storage systems 2 0 (B1, Bn) to the power path while disconnecting the other power storage systems (B1, Bn), the power storage systems (B1, Bn) being sequentially connected to the power path during a predetermined biasing time interval (I1, 12, 13) for imposing the current exchange between the characterization device (10, 20) and the electrical energy storage system (B1, Bn) connected to the power track. 2. Dispositif de caractérisation (10, 20) selon la 30 revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commutation (41, 4n) sont agencés pour :- connecter un premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) à la voie de puissance pendant un premier intervalle de temps de sollicitation prédéterminé (I1) pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation (10, 20) et le premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), - reconnecter, après un temps de repos prédéterminé (Ir) supérieur à l'intervalle de temps de sollicitation (Il, 12, 13), le premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) à la voie de puissance pendant un deuxième intervalle de temps de sollicitation prédéterminé (I2) pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation (10, 20) et le premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), - connecter au moins un autre système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) à la voie de puissance pendant un troisième intervalle de temps de sollicitation prédéterminé (I3) pour imposer l'échange de courant entre le dispositif de caractérisation (10, 20) et le dit au moins un autre système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), pendant ledit temps de repos prédéterminé (Ir) du premier système de stockage d'énergie électrique.2. Characterization device (10, 20) according to claim 1, characterized in that the switching means (41, 4n) are arranged to: - connect a first electrical energy storage system (B1, Bn) to the power path during a first predetermined biasing time interval (I1) for imposing the current exchange between the characterization device (10, 20) and the first electrical energy storage system (B1, Bn), - reconnecting, after a predetermined rest time (Ir) greater than the biasing time interval (11, 12, 13), the first electrical energy storage system (B1, Bn) to the power path during a second predetermined biasing time interval (I2) for imposing the current exchange between the characterization device (10, 20) and the first electrical energy storage system (B1, Bn), - connecting at least one other system of electrical energy storage (B1, Bn) to the power path during a third predetermined bias time interval (I3) for imposing current exchange between the characterization device (10, 20) and said at least one other data storage system. electrical energy (B1, Bn) during said predetermined rest period (Ir) of the first electrical energy storage system. 3. Dispositif de caractérisation (10, 20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend : - un module d'acquisition des mesures (M1) agencé pour enregistrer les mesures de ladite au moins une caractéristique de chacun des systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) effectuées pendant leur connexion avec le dispositif de caractérisation (10, 20), - une seule voie de mesure (14, 15) affectée à ladite au moins une caractéristique, et - des moyens de renvoi des mesures (M2) agencés pour envoyer séquentiellement sur la voie de mesure (14, 15) affectée à ladite au moins une caractéristique les mesuresde ladite au moins une caractéristique de chacun des systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) pendant leur connexion séquentielle avec la voie de puissance3. Characterization device (10, 20) according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises: a measurement acquisition module (M1) arranged to record the measurements of said at least one characteristic of each of the electrical energy storage systems (B1, Bn) carried out during their connection with the characterization device (10, 20), - a single measurement channel (14, 15) assigned to the at least one characteristic, and - means for returning the measurements (M2) arranged to send sequentially on the measuring channel (14, 15) assigned to the at least one characteristic the measurements of the at least one characteristic of each of the electrical energy storage systems (B1, Bn) during their sequential connection with the power path 4. .Dispositif de caractérisation (10, 20) selon 5 l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le nombre maximal de systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) connectés pour être caractérisés est fonction de l'intervalle de temps de sollicitation prédéterminé (I1, 12, 13) et du temps de repos 10 prédéterminé (Ir).4. Characterization device (10, 20) according to one of claims 2 to 3, characterized in that the maximum number of electrical energy storage systems (B1, Bn) connected to be characterized is a function of the predetermined bias time interval (I1, 12, 13) and predetermined dwell time (Ir). 5. Dispositif de caractérisation (10, 20) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le nombre maximal de systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) connectés pour être caractérisés est inférieur ou égal au 15 temps de repos prédéterminé (Ir) divisé par l'intervalle de temps de sollicitation prédéterminé (I1, 12, 13).Characterization device (10, 20) according to claim 4, characterized in that the maximum number of electrical energy storage systems (B1, Bn) connected to be characterized is less than or equal to the predetermined rest time ( Ir) divided by the predetermined bias time interval (I1, 12, 13). 6. Dispositif de caractérisation (10, 20) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite au moins une caractéristique est la tension 20 électrique aux bornes des systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) et/ou la température des systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn).6. Characterization device (10, 20) according to one of claims 1 to 5, characterized in that said at least one characteristic is the electrical voltage at the terminals of the electrical energy storage systems (B1, Bn) and / or the temperature of the electrical energy storage systems (B1, Bn). 7. Dispositif de caractérisation (10, 20) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que 25 ladite au moins une caractéristique est l'intensité du courant échangé entre chaque système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) et le dispositif de caractérisation (10, 20), en ce que le dispositif de caractérisation (10, 20) comprend un bloc d'alimentation réversible électrique 30 de la voie de puissance, et en ce que les moyens de mesure comprennent un seul ampèremètre (A) agencé sur la voie de puissance, entre le bloc d'alimentation et les moyens de commutation (41, 4n).7. Characterization device (10, 20) according to one of claims 1 to 6, characterized in that said at least one characteristic is the intensity of the current exchanged between each electrical energy storage system (B1, Bn). ) and the characterization device (10, 20), in that the characterization device (10, 20) comprises an electric reversible power supply unit 30 of the power channel, and in that the measuring means comprises a single ammeter (A) arranged on the power path, between the power supply unit and the switching means (41, 4n). 8. Dispositif de caractérisation (10, 20) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc de sécurité (M3) agencé pour couper l'échange de courant si plusieurs systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) sont connectés en même temps à la voie de puissance.8. characterized in that it comprises a security block (M3) arranged to cut the current exchange if several energy storage systems Electrical (B1, Bn) are connected at the same time to the power channel. 9. Procédé de caractérisation de systèmes de stockage d'énergie électrique, comprenant les étapes consistant à : (a) connecter une pluralité de systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) à un dispositif de caractérisation (10, 20), (b) mesurer au moins une caractéristique électrique des systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) pendant la connexion entre le dispositif de caractérisation (10, 20) et les systèmes de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), (c) connecter un premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) à une voie de puissance du 20 dispositif de caractérisation (10, 20), (d) imposer un échange de courant entre le premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) et le dispositif de caractérisation (10, 20) par la voie de puissance, pendant un intervalle de temps de sollicitation 25 prédéterminé (I1, 12, 13) (e) déconnecter le premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) de la voie de puissance du dispositif de caractérisation (10, 20), (f) réitérer les étapes (c) à (e) avec au moins un 30 autre système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) connecté au dispositif de caractérisation.A method of characterizing electrical energy storage systems, comprising the steps of: (a) connecting a plurality of electrical energy storage systems (B1, Bn) to a characterization device (10, 20), (b) measuring at least one electrical characteristic of the electrical energy storage systems (B1, Bn) during the connection between the characterization device (10, 20) and the electrical energy storage systems (B1, Bn), (c) connecting a first electrical energy storage system (B1, Bn) to a power channel of the characterization device (10, 20), (d) imposing a power exchange between the first storage system of electrical energy (B1, Bn) and the characterizing device (10, 20) by the power path, during a predetermined biasing time interval (I1, 12, 13) (e) disconnecting the first storage system from electrical energy (B1, Bn) from the power of the characterization device (10, 20), (f) repeating steps (c) to (e) with at least one other electrical energy storage system (B1, Bn) connected to the characterization device. 10. Procédé de caractérisation selon la revendication 9, dans lequel, après un temps de repos prédéterminé (Ir) supérieur à l'intervalle de temps desollicitation (I1, 12, 13), les étapes (c) à (e) sont réitérées sur le premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn) pour caractériser une deuxième fois ladite au moins une caractéristique du premier système de stockage d'énergie électrique (B1, Bn), et dans lequel l'étape (f) est réalisée pendant ledit temps de repos prédéterminé (Ir).10. A method of characterization according to claim 9, wherein, after a predetermined rest time (Ir) greater than the time of desollicitation (I1, 12, 13), steps (c) to (e) are repeated on the first electrical energy storage system (B1, Bn) for characterizing a second time said at least one characteristic of the first electrical energy storage system (B1, Bn), and wherein the step (f) is performed during said predetermined rest period (Ir).
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