Gestion de la durée de vie des batteries LiFeMgPO4 pour véhicules électriques au Québec : développement d'un outil d'aide à la décision

Résumé

Cette étude vise à analyser et comprendre le comportement de la batterie LiFeMgPO4 sous diverses conditions de recharge et de température, ainsi qu'à explorer des stratégies de gestion optimales à travers le développement d'un outil d'aide à la décision pour prolonger leur durée de vie. Face aux défis posés par les conditions climatiques défavorables pour les batteries des véhicules électriques (VÉ), l'étude se concentre sur les spécificités climatiques de la province du Québec, en considérant deux températures extrêmes : 30°C et -40°C pour refléter au mieux la réalité. La recherche se divise en trois axes principaux : un système de recharge alimenté par une source éolienne, un système de recharge avec une source de courant idéale, et le développement d'un outil d'aide à la décision (OAD). La technologie LiFeMgPO4, appartenant à la famille des LFP, est reconnue pour ses avantages en termes de sécurité et de durabilité. Ses performances à basse température sont particulièrement remarquables, démontrant une adaptabilité rapide et une robustesse significative par rapport aux autres technologies des batteries. Les simulations du système de recharge avec source éolienne, utilisant deux états de charge (SOC) différents (95% et 35%), ainsi que les simulations du système de recharge avec source de courant idéal à 30°C, montrent que l'état de charge (SOC), l'état de santé (SOH) et les paramètres de la batterie (tension, courant et température interne) sont bien maintenus, avec un nombre total de cycles de recharge de 2735. Tandis qu’à -40°C, la batterie s'adapte à l'environnement ambiant avec une baisse initiale de SOH de 28%, ce qui prouve sa capacité d'adaptation, en doublant presque le nombre de cycles de charge/décharge global en temps normal, atteignant 4057 cycles. L'OAD est conçu pour optimiser la gestion des batteries en fournissant des informations sur le SOH et en proposant des options basées sur des évaluations concernant la réutilisation, la remanufacturation et le recyclage. À -40°C, la chute de capacité de 28% a empêché l'utilisation optimale de la batterie pendant sa première vie (entre 100% et 80%), limitant ainsi son utilisation à partir de sa phase de réutilisation (entre 79,99% et 65%) pour aller jusqu’à 50% de sa capacité, justifiant sa fin de vie. Cet outil prend également en compte l’économie circulaire en attribuant un prix pour chaque phase de vie de la batterie afin de permettre à l’utilisateur l’option de vente. De même, l’OAD a montré une durée de vie moyenne de la batterie de 13 ans et 6 mois à 30°C, contre 12 ans et 6 mois à -40°C.

Date	2 oct. 2024
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Julio Cesar Montecinos (Directeur(-trice))