Estimation de l'état de charge (SOC) et de l'état de santé (SOH) d'une batterie Lithium-Ion utilisée pour les voitures électriques

Résumé

Faire de l’énergie propre est devenu un défi pour tout le monde. Parmi ces énergies propres, il y a l’utilisation des voitures électriques et hybrides. D’après plusieurs statistiques, les voitures traditionnelles polluent de plus en plus de l’atmosphère. Mais le plus grand souci est le stockage de l’énergie dans des grosses batteries utilisées pour les voitures électriques. Delà l’idée est venue pour étudier le comportement de ces batteries. Plusieurs techniques de stockage d’énergie sont utilisées pour bien exploiter, gérer et surveiller cette quantité électrique dans les batteries, et qui affecte la performance des voitures électriques. Il existe plusieurs types d'accumulateurs comme Lead-Acide, Lithium-Ion etc. Afin de bien comprendre le comportement des accumulateurs et des batteries dans les voitures électriques, nous ferrons appel à des modèles électriques capables de gérer et de surveiller le comportement des batteries ainsi de prédire et de simuler, en temps réel, son fonctionnement. Nous devrons donc prendre en considération les phénomènes électrochimique et dynamique de la batterie qui se manifestent pendant son fonctionnement. L'objectif de ce mémoire est d’étudier et de mettre en évidence un modèle qui peut suivre les changements et les phénomènes électrochimique de la batterie Lithium-Ion, de proposer un modèle électrique plus proche du modèle chimique et de prédire, surtout, l’état de charge et l’état de santé de la batterie Lithium-Ion. En premier lieu le modèle proposé est appliqué à une batterie Lead-Acide, afin de le comparer avec les travaux déjà réalisés. Par la suite, il sera appliqué aux batteries de type Lithium-Ion, utilisés dans les voitures électriques. A chaque étape de l’étude, nous tiendrons compte, dans le modèle proposé, d’autres paramètres dans le but de donner plus de précision sur l’état de charge SOC et l’état de santé et de vieillissement SOH de la batterie. La question qui se pose est celle-ci : Pourquoi estime-t-on surtout l’état de charge ? La capacité de la batterie d’une voiture électrique est inaccessible par mesure directe. C’est pourquoi l’utilisation d’une estimation basée sur le Filtre de Kalman est primordiale pour réussir à l’obtention de l’information sur l’état de charge de la batterie à n’importe quel moment.

Date	16 janv. 2012
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Kamal Al-Haddad (Directeur(-trice)) & Salem Rahmani (Codirecteur(-trice))