CA1088154A - Procede et dispositif de controle d'une batterie d'accumulateurs - Google Patents
Procede et dispositif de controle d'une batterie d'accumulateursInfo
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- CA1088154A CA1088154A CA257,906A CA257906A CA1088154A CA 1088154 A CA1088154 A CA 1088154A CA 257906 A CA257906 A CA 257906A CA 1088154 A CA1088154 A CA 1088154A
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Abstract
Procédé et dispositif de contrôle d'une batterie d'accumulateurs montésen série, le procédé comportant les opérations suivantes effectuées dans un délai compté à partir de la fin de charge allant de quelques dizaines de minutes à une dizaine d'heures : - on mesure la tension transitoire élémentaire en circuit ouvert aux bornes de chaque accumulateurs, - on compare lesdites tensions élémentaires à la tension transitoire moyenne desdits accumulateurs (tension transitoire en circuit ouvert totale divisée par le nombre d'accumulateurs), - on élimine la batterie si la différence entre ladite tension transitoire moyenne et une desdites tensions transitoires élémentaires devient supérieure à un seuil prédéterminé.
Description
: L'invention concerne un procédé et un di:positif de - :~
contrôle d'une batterie d'accumulateurs, en particulier d'une batterie d'accumulateurs au plomb, chargee et remplie d'electro-lyte, ce contrôle etant en principe eEfectue au moment ou la batterie sort de la chaine de fabrication.
Des moyens connus et ut.ilises actuellemen~ pour detecter des defauts electriques qui n'aura:ientpas ete deceles aux contrô
les effectues à des stades intermediaires de fabrication, sont de deux types: ;
- d'une part des dispositifs de mesure de la tension des batteries a ].a fin de la phase formatio~-charge permettant l'eli- .
mination de la batterie dont la tension de fin de charge est .
inEérieure a un seuil prédetermine, ~ d'autre part des dispositi.fs de déchar~e rapide entraînant le rebut de batteries dont la tension est insuffisante apres quelques secondes de dech~rge.
Ces moyens sont d'une façon yenerale tres insuffisants ~. ..
pour mettre en évldence des court-circuits internes de faible ou moyenne importance, et même de gros court-circuits, qui ne peuvent être déceles par des methodesclassiques d'analyse qu'apres des durees importantes de stockage ou de ser~ice~
I,a présente invention propose un proced~ et un dispo-sitif de contr81e permettan~. de d~tecter des d~fauts ~lectriques tels que des court-circuits après une charge complète, c'est-~-dire en pratique lors des operationsde finition de la batterie.
L'invention a pour objet un procede pour contrôler en fin de chaine de fabrication la qualite d'une batterie d'accu-mulateurs au plomb montés en série pleinement chargee, caracterise par le fait qu'il comporte les operations suivantes effectuees dans un delai compté à partir de la fin de charge allant de quelques dizaines de minutes A une dizaine d'heures~
- on mesure la tension transitoire elementaire en ~''~
. . .. ,. ., . . ~ ~
en ci.rcuit ouvert aux bornes de chclqlle accumulatellr;
- on con~ e lesclites t:cn.s.ions cl.ementaires ~
tensi.on tra!lsito.ire moy~ e desclit:s accum~llatt~urs (tension transitoire c~n ci rcui.t ouvert total~ divist'~e yar le nombre d ' ~lccumul~ teurs );
- o n elill~ine la bat~ erie sl. la di.ference entre ladite tetlSiOtl t l .In,S i. t:oi.re _ ___ _~_ - :
moyenna et une desdites tensions transitoirss élémentairss devient sup~
rielJre à un seuil prédéterminé.
Dans le procédé selon l'invention, on compare la tension transi toirs en circuit ouvert d'un accumulateur a tester, non pas à cslle d'un accumulateur étalon, mais à la tension transitoirs moyenne de tous les accumulateurs de la batterie à laquell~ il appartisnt ~ on assimils ainsi, pour chaque batterie, l'accumulateur moyen fictif à un accumulateur normal de réfsrence~
La présence d'un court-circuit dans un accumulateur se traduit par un écart de tension transitoire d'autant plus important que le déFaut est important. La valeur du seuil est choisis en fonction du plus petit défaut qu'il sst nécessaire de détecter~
La mesure de tensions transitoires en circuit ouvsrt peut être effectuée en continu, ou encore ponctuellement dans un délai compté à
partir de la fin de charge allant de quelques dizaines de minutes à une dizaine d'heures, un délai d'une heure environ constituant une valeur préférentielle, L'invsntion a égalemsnt pour ob~et un dispositiif permettant la mise en oeuvre du procédé précedent.
O'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description suivante qui sera faits à l'aide du dessin annexé donné à titre illùstratiP mais non limitatlf~ et dans lequel :
- le~ figures 1 et 2 donnent l'allure des courbes de t~n~ion transitoire en circuit ouvert U tvolts) en fonction du temps t (heures) d'un accumulateur défectueux st de l'accumulateur moyen de référ0nce~
- la figure 3 illustre très schématiquemant un dispositif de mise en oeuvre du proc~dé selon l'invention appliqué à une batterie où les accumulateurs ont des connexions électriques accessibles de l'extérieur.
~ la figurs 4 illustre trbs schématiquement un dispositif analogue à celui de la figure 3, mais adapté au contr81e des batteries dont les connexions électriques ne sont pas apparentes extérieurement.
Les exemples développés ci-dessous conc~rnent des batteries au plomb ds 12 volts, contenant 6 accumulateurs de 2 volts montés en série, et présentant une capacité de 40 Ah en 20 heures. Le cnntr~le a été effsctué à
température ambiante en sortis de cha~ne de faorication.
Dans la figure 1, on a représenté les courbes A et MA rsprésen-tatives des variations en fonction du temps des tensions transitoires en circuit ouvert UA et UM~ respectivement d~un accumulateur défectueux et de l'accumulatsur moyen ds référence. La stabllisation du p~tentiel en circuit ouvert d'un élément d'accumulateur au plomo sortant de charge complète demande une ving$aine d'heures à tempsrature amoiante. Cette lenteur de stabilisation est imputable exclusivement à l'électrode positive, le potentiel négatif prenant en effet très rapidement sa valeur d'équilibre, pratiquement en moins d'une minuts. La comparaison entre UA et UMA, conforme au procédé selon l'invention, met en évidence un écart UMA - UA ~ on élimine donc la battsrie si cet écart devient supérieur 3 un seuil pr~déterminé.
Dans le cas de la Pigure 1, il s'agit d'un court-circuit de mayenne impDr-tance, de l'ordre de 100mA environ.
Figure 2, on a reporté les courbes 9 et MD reprssentatives des variations sn fonction du temps des tensions transitoire~ sn circuit ouvert U~ et UMB respectivement d'un accumulateur défectueux st de l'accumulateur moyen de référence. Dans cs cas de Pigure, il s'agit d'un court-circult important, de l'ordre de 1A environ, et la stabilisation du potentiel de l'slément en circuit ouvert e~t notablement aoc~lér~e par rapport au cas de la figure 1.
La mesure peut être également effectuée ponctuellement dans un délai allant de qu~lques dizaines de minutes à une dizaine d'heures environ.
Dans la pratique, une mesure au bout d'une heure sera suffisante dans la plupart des cas.
Pour mettre en DsUVrc pratiquement le procédé selon l'invention.
on compare la tension transitoire en circuit ouvert d'un accumulateur à
tsster, non pas à celle d'un accumulateur étalon, mais à la tension transi-.
i4 toire moyenne en circuit ouvert de tous les accumulateurs de la batterie à
laquelle il appartient. A cst effet, on peut utiliser 1B dispositif illustré
sch~matiquement par la figure 3, et destiné au contrôle d'une batterie 1 d'accumulateurs 10 à 15 dont les connexions électriques interm~diaires 20 à
24 sont accessibles de l'extérisur~ On connecte entre les bornes des accumulateurs des détecteurs de tension schématisés par le bloc 4, adressant 3 un calculateur 5 des signaux U1 à U6. Le calculateur 5 détsrmine la tensiOn transitoire moyenne en circuit ouvert UM = ? `- 6 :
et adresse à un comparateur 6 des si~naux significatifs des écarts UM - Ui ~i variant de 1 à 6)~ . :
! e comparateur 6 émet un signal de sortie si UM - Ui devient supérieur à un seuil prédéterminé U 3 un organe d'affichage 7 est connscté
à la sortie du comparateur 6, Oans le cas où les connexions électriques intermédiaires 20 à 24 dss accumulateurs 10 à 15 ne sont pa8 accessibles de l'ext~rleur, le proc~dé selon l'inventlon peut atre mis en oeuvre gr3ce au dispositi~
illustré schématiqusment par la figure 4. ;:
On introduit dans les orifices de remplissage des accumulateurs des électrodes de r~férence 30 3 35 ~par exemple ~es ~lectrodes au mercure - sulfate mercureux~ Chaque tension U2 à U6 mesurée entre deux électrodes cons~cutivsS corre5pond à la dif~érence ds potentlel exlstant entre le~
plaques posltives d'un premler elément et les plaques négatlves d'un second ~ou vice versa). La t9n~l0n U1 d~-Pinie pr~c~demment est b~ale ici ~ U~
U1, U1 étant la tension mesurée entre la borne positive 3 de la batterie et l'électrode 30, U1 stant la tension mesur~e entrs l'électrode 35 et la borne négative 2. Ainsi, on é}imine la batterie pour un dé-faut dans le ième`
élément si la di~-férence UM - Ui devient supérieure 3 un seuil U pré~éter-miné, car les plaques positlves sont pratiquement seules responsables du retard dans la stabilisation du potentlel en c$rcult ouvert.
Les organes de traitsment des signaux de tsnsion issus du calcu-latsur S sont analogues 3 ceux qui apparaissent dans la Pigur~ 3.
, ~ - : , . , Bien entendu, l'invention n'est nullemsnt limltée aux modes de réalisation décrits st représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exempla.
En particulier, on peut, sans sortir du cadre ds l'invention~ changer certainss dispositions ou remplacer certains moysns par des moyens équiva lents. :
contrôle d'une batterie d'accumulateurs, en particulier d'une batterie d'accumulateurs au plomb, chargee et remplie d'electro-lyte, ce contrôle etant en principe eEfectue au moment ou la batterie sort de la chaine de fabrication.
Des moyens connus et ut.ilises actuellemen~ pour detecter des defauts electriques qui n'aura:ientpas ete deceles aux contrô
les effectues à des stades intermediaires de fabrication, sont de deux types: ;
- d'une part des dispositifs de mesure de la tension des batteries a ].a fin de la phase formatio~-charge permettant l'eli- .
mination de la batterie dont la tension de fin de charge est .
inEérieure a un seuil prédetermine, ~ d'autre part des dispositi.fs de déchar~e rapide entraînant le rebut de batteries dont la tension est insuffisante apres quelques secondes de dech~rge.
Ces moyens sont d'une façon yenerale tres insuffisants ~. ..
pour mettre en évldence des court-circuits internes de faible ou moyenne importance, et même de gros court-circuits, qui ne peuvent être déceles par des methodesclassiques d'analyse qu'apres des durees importantes de stockage ou de ser~ice~
I,a présente invention propose un proced~ et un dispo-sitif de contr81e permettan~. de d~tecter des d~fauts ~lectriques tels que des court-circuits après une charge complète, c'est-~-dire en pratique lors des operationsde finition de la batterie.
L'invention a pour objet un procede pour contrôler en fin de chaine de fabrication la qualite d'une batterie d'accu-mulateurs au plomb montés en série pleinement chargee, caracterise par le fait qu'il comporte les operations suivantes effectuees dans un delai compté à partir de la fin de charge allant de quelques dizaines de minutes A une dizaine d'heures~
- on mesure la tension transitoire elementaire en ~''~
. . .. ,. ., . . ~ ~
en ci.rcuit ouvert aux bornes de chclqlle accumulatellr;
- on con~ e lesclites t:cn.s.ions cl.ementaires ~
tensi.on tra!lsito.ire moy~ e desclit:s accum~llatt~urs (tension transitoire c~n ci rcui.t ouvert total~ divist'~e yar le nombre d ' ~lccumul~ teurs );
- o n elill~ine la bat~ erie sl. la di.ference entre ladite tetlSiOtl t l .In,S i. t:oi.re _ ___ _~_ - :
moyenna et une desdites tensions transitoirss élémentairss devient sup~
rielJre à un seuil prédéterminé.
Dans le procédé selon l'invention, on compare la tension transi toirs en circuit ouvert d'un accumulateur a tester, non pas à cslle d'un accumulateur étalon, mais à la tension transitoirs moyenne de tous les accumulateurs de la batterie à laquell~ il appartisnt ~ on assimils ainsi, pour chaque batterie, l'accumulateur moyen fictif à un accumulateur normal de réfsrence~
La présence d'un court-circuit dans un accumulateur se traduit par un écart de tension transitoire d'autant plus important que le déFaut est important. La valeur du seuil est choisis en fonction du plus petit défaut qu'il sst nécessaire de détecter~
La mesure de tensions transitoires en circuit ouvsrt peut être effectuée en continu, ou encore ponctuellement dans un délai compté à
partir de la fin de charge allant de quelques dizaines de minutes à une dizaine d'heures, un délai d'une heure environ constituant une valeur préférentielle, L'invsntion a égalemsnt pour ob~et un dispositiif permettant la mise en oeuvre du procédé précedent.
O'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description suivante qui sera faits à l'aide du dessin annexé donné à titre illùstratiP mais non limitatlf~ et dans lequel :
- le~ figures 1 et 2 donnent l'allure des courbes de t~n~ion transitoire en circuit ouvert U tvolts) en fonction du temps t (heures) d'un accumulateur défectueux st de l'accumulateur moyen de référ0nce~
- la figure 3 illustre très schématiquemant un dispositif de mise en oeuvre du proc~dé selon l'invention appliqué à une batterie où les accumulateurs ont des connexions électriques accessibles de l'extérieur.
~ la figurs 4 illustre trbs schématiquement un dispositif analogue à celui de la figure 3, mais adapté au contr81e des batteries dont les connexions électriques ne sont pas apparentes extérieurement.
Les exemples développés ci-dessous conc~rnent des batteries au plomb ds 12 volts, contenant 6 accumulateurs de 2 volts montés en série, et présentant une capacité de 40 Ah en 20 heures. Le cnntr~le a été effsctué à
température ambiante en sortis de cha~ne de faorication.
Dans la figure 1, on a représenté les courbes A et MA rsprésen-tatives des variations en fonction du temps des tensions transitoires en circuit ouvert UA et UM~ respectivement d~un accumulateur défectueux et de l'accumulatsur moyen ds référence. La stabllisation du p~tentiel en circuit ouvert d'un élément d'accumulateur au plomo sortant de charge complète demande une ving$aine d'heures à tempsrature amoiante. Cette lenteur de stabilisation est imputable exclusivement à l'électrode positive, le potentiel négatif prenant en effet très rapidement sa valeur d'équilibre, pratiquement en moins d'une minuts. La comparaison entre UA et UMA, conforme au procédé selon l'invention, met en évidence un écart UMA - UA ~ on élimine donc la battsrie si cet écart devient supérieur 3 un seuil pr~déterminé.
Dans le cas de la Pigure 1, il s'agit d'un court-circuit de mayenne impDr-tance, de l'ordre de 100mA environ.
Figure 2, on a reporté les courbes 9 et MD reprssentatives des variations sn fonction du temps des tensions transitoire~ sn circuit ouvert U~ et UMB respectivement d'un accumulateur défectueux st de l'accumulateur moyen de référence. Dans cs cas de Pigure, il s'agit d'un court-circult important, de l'ordre de 1A environ, et la stabilisation du potentiel de l'slément en circuit ouvert e~t notablement aoc~lér~e par rapport au cas de la figure 1.
La mesure peut être également effectuée ponctuellement dans un délai allant de qu~lques dizaines de minutes à une dizaine d'heures environ.
Dans la pratique, une mesure au bout d'une heure sera suffisante dans la plupart des cas.
Pour mettre en DsUVrc pratiquement le procédé selon l'invention.
on compare la tension transitoire en circuit ouvert d'un accumulateur à
tsster, non pas à celle d'un accumulateur étalon, mais à la tension transi-.
i4 toire moyenne en circuit ouvert de tous les accumulateurs de la batterie à
laquelle il appartient. A cst effet, on peut utiliser 1B dispositif illustré
sch~matiquement par la figure 3, et destiné au contrôle d'une batterie 1 d'accumulateurs 10 à 15 dont les connexions électriques interm~diaires 20 à
24 sont accessibles de l'extérisur~ On connecte entre les bornes des accumulateurs des détecteurs de tension schématisés par le bloc 4, adressant 3 un calculateur 5 des signaux U1 à U6. Le calculateur 5 détsrmine la tensiOn transitoire moyenne en circuit ouvert UM = ? `- 6 :
et adresse à un comparateur 6 des si~naux significatifs des écarts UM - Ui ~i variant de 1 à 6)~ . :
! e comparateur 6 émet un signal de sortie si UM - Ui devient supérieur à un seuil prédéterminé U 3 un organe d'affichage 7 est connscté
à la sortie du comparateur 6, Oans le cas où les connexions électriques intermédiaires 20 à 24 dss accumulateurs 10 à 15 ne sont pa8 accessibles de l'ext~rleur, le proc~dé selon l'inventlon peut atre mis en oeuvre gr3ce au dispositi~
illustré schématiqusment par la figure 4. ;:
On introduit dans les orifices de remplissage des accumulateurs des électrodes de r~férence 30 3 35 ~par exemple ~es ~lectrodes au mercure - sulfate mercureux~ Chaque tension U2 à U6 mesurée entre deux électrodes cons~cutivsS corre5pond à la dif~érence ds potentlel exlstant entre le~
plaques posltives d'un premler elément et les plaques négatlves d'un second ~ou vice versa). La t9n~l0n U1 d~-Pinie pr~c~demment est b~ale ici ~ U~
U1, U1 étant la tension mesurée entre la borne positive 3 de la batterie et l'électrode 30, U1 stant la tension mesur~e entrs l'électrode 35 et la borne négative 2. Ainsi, on é}imine la batterie pour un dé-faut dans le ième`
élément si la di~-férence UM - Ui devient supérieure 3 un seuil U pré~éter-miné, car les plaques positlves sont pratiquement seules responsables du retard dans la stabilisation du potentlel en c$rcult ouvert.
Les organes de traitsment des signaux de tsnsion issus du calcu-latsur S sont analogues 3 ceux qui apparaissent dans la Pigur~ 3.
, ~ - : , . , Bien entendu, l'invention n'est nullemsnt limltée aux modes de réalisation décrits st représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exempla.
En particulier, on peut, sans sortir du cadre ds l'invention~ changer certainss dispositions ou remplacer certains moysns par des moyens équiva lents. :
Claims (2)
1. Procédé pour contrôler en fin de chaîne de fabrication la qualité d'une batterie d'accumulateurs au plomb montés en série pleinement chargée, selon lequel on effectue les opéra-tions suivantes dans un délai compté à partir de la fin de la charge allant de quelques dizaines de minutes à une dizaine d'heures:
- on mesure la tension transitoire élémentaire en circuit ouvert aux bornes de chaque accumulateur, - on compare lesdites tensions élémentaires à la tension transitoire moyenne desdits accumulateurs (tension transitoire en circuit ouvert totale divisée par le nombre d'accumulateurs), - on élimine la batterie si la différence entre ladite tension transitoire moyenne et une desdites tensions transitoires élémentaires devient supérieure à un seuil prédétermine.
- on mesure la tension transitoire élémentaire en circuit ouvert aux bornes de chaque accumulateur, - on compare lesdites tensions élémentaires à la tension transitoire moyenne desdits accumulateurs (tension transitoire en circuit ouvert totale divisée par le nombre d'accumulateurs), - on élimine la batterie si la différence entre ladite tension transitoire moyenne et une desdites tensions transitoires élémentaires devient supérieure à un seuil prédétermine.
2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé pour contrôler en fin de chaîne de fabrication la qualité d'une batterie d'accumulateurs au plomb montés en série pleinement chargée, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte:
- des détecteurs de tension connectés respectivement aux bornes des accumulateurs, - un calculateur dontl'entrée est connectée aux sorties desdits détecteurs pour déterminer une tension transitoire moyenne, - un comparateur connecte à la sortie dudit calculateur pour comparer ladite tension transitoire moyenne à une valeur de seuil prédéterminée, - un organe d'affichage connecté à la sortie dudit comparateur.
- des détecteurs de tension connectés respectivement aux bornes des accumulateurs, - un calculateur dontl'entrée est connectée aux sorties desdits détecteurs pour déterminer une tension transitoire moyenne, - un comparateur connecte à la sortie dudit calculateur pour comparer ladite tension transitoire moyenne à une valeur de seuil prédéterminée, - un organe d'affichage connecté à la sortie dudit comparateur.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7523842 | 1975-07-30 | ||
FR7523842A FR2319983A1 (fr) | 1975-07-30 | 1975-07-30 | Procede et dispositif de controle d'une batterie d'accumulateurs |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA1088154A true CA1088154A (fr) | 1980-10-21 |
Family
ID=9158541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA257,906A Expired CA1088154A (fr) | 1975-07-30 | 1976-07-27 | Procede et dispositif de controle d'une batterie d'accumulateurs |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4053824A (fr) |
BE (1) | BE843856A (fr) |
CA (1) | CA1088154A (fr) |
DE (1) | DE2633305C2 (fr) |
FR (1) | FR2319983A1 (fr) |
GB (1) | GB1531294A (fr) |
IT (1) | IT1067356B (fr) |
LU (1) | LU75362A1 (fr) |
NL (1) | NL7608046A (fr) |
Families Citing this family (171)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3031931C2 (de) * | 1980-06-28 | 1984-09-20 | Lucas Industries Ltd., Birmingham, West Midlands | Verfahren zum Überwachen der Antriebsbatterie eines Elektrofahrzeuges |
DE3146141A1 (de) * | 1981-11-21 | 1983-06-01 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Ueberwachungseinrichtung fuer eine batterie |
US4484140A (en) * | 1982-04-23 | 1984-11-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Battery scanning system |
FR2611314A3 (fr) * | 1987-02-19 | 1988-08-26 | Chloride France Sa | Procede et dispositif de controle de la disponibilite d'une batterie d'accumulateurs |
IT1219776B (it) * | 1988-03-02 | 1990-05-24 | Beghelli G P B Srl | Sistema di controllo e diagnosi dello stato di carcia delle batterie specialmente per gruppi "di continuita'" di alimentazione elettrica |
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