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Caractérisation des usages de batteries Lithium-ion pour véhicules électriques ou hybrides – application à l’étude du vieillissement et de la fiabilité

par DIRE - publié le , mis à jour le

Caractérisation des usages de batteries Lithium-ion pour véhicules électriques ou hybrides – application à l'étude du vieillissement et de la fiabilité

Serge Pelissier, Laboratoire Transports et Environnement
Pascal Venet, Laboratoire Ampère

Caractérisation des usages de batteries Lithium-ion pour véhicules électriques ou hybrides – application à l’étude du vieillissement et de la fiabilité

Les motorisations des véhicules électriques ou hybrides comportent des batteries Lithium-ion. La durabilité de ces batteries constitue un enjeu majeur mais dépend de nombreux paramètres environnementaux externes. Les outils de prédiction de durée de vie actuellement utilisés sont souvent trop simplificateurs dans leur approche.

L’objet de ces travaux consiste à caractériser les conditions d’usage de ces batteries (température, tension, courant, SOC et DOD) afin d’étudier avec précision la durée de vie que l’on peut en attendre en fonction de l’application visée. Différents types de véhicules électrifiés (vélos à assistance électrique, voitures électriques, voitures hybrides, et trolleybus) ont été instrumentés afin de documenter les conditions d’usage réel des batteries. De larges volumes de données ont été recueillis puis analysés au moyen d’une méthode innovante qui s’appuie sur la classification d’impulsions de courant par l’algorithme des K-means et la génération de cycles synthétiques par modélisation par chaine de Markov.

Les cycles synthétiques ainsi obtenus présentent des caractéristiques très proches de l’échantillon complet de données récoltées et permettent donc de représenter fidèlement l’usage réel. Utilisés lors de campagnes de vieillissement de batteries, ils sont susceptibles de permettre l’obtention d’une juste prédiction de la durée de vie des batteries pour l’application considérée.

Ce travail a été réalisé dans la cadre de la thèse d’Arnaud DEVIE (financement région Rhône-Alpes).

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