Détermination de l'état de charge dune batterie plomb acide en utilisation véhicule électrique

par Olivier Caumont

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Christian Rombaut.

Soutenue en 1997

à Lille 1 .

mots clés

• Coulométrie
• Charge et distribution électriques
• Véhicules électriques
• Accumulateurs au plomb

Résumé

Le développement du véhicule électrique dans notre société est en partie conditionne par une gestion maîtrisée de sa source d'énergie. Dans ce contexte, un algorithme précis d'état de charge d'une batterie plomb acide destinée a cet usage est présente dans ce mémoire. Les principales caractéristiques de cet accumulateur et les nombreux paramètres influant sur ses performances sont tout d'abord rappelés. Les méthodes existantes pour déterminer l'état de charge d'une batterie plomb acide ont ensuite été analysées. La coulométrie est apparue comme la plus adaptée a nos besoins. Les deux principaux algorithmes bases sur son principe ont été évalués en laboratoire. Deux défauts majeurs ont été mis en évidence : une définition inadaptée de l'état de charge et l'utilisation non optimale des performances de l'accumulateur sur des décharges a courant constant pour évaluer son état sous contraintes dynamiques. Aussi une méthode originale est-elle proposée ici donnant le pourcentage d'énergie résiduelle a un courant de référence fixe, lie aux performances minimales du véhicule électrique exigées en ville.

Titre traduit

Determination of the state of charge of a lead acid battery for electric vehicle application

Résumé

Les ampères-heures réellement échanges par la batterie sont pondérés de coefficients d'équivalence tires d'expériences a profils de courant dynamiques pour obtenir la quantité d'électricité virtuellement déchargée au courant de référence. L'effet des freinages récupératifs et des pauses y est soustrait et le résultat est rapporte aux ampères-heures initialement disponibles a ce même courant. L'évaluation de cet algorithme sur des décharges réelles reproduites en laboratoire l'a révèle meilleur que les méthodes classiques avec moins de cinq pour-cent d'erreur. Des essais en conditions réelles ont ensuite confirme cette imprécision maximale sur quelques décharges consécutives. Pour finir, une réflexion sur les facteurs susceptibles de faire diverger l'algorithme a long terme est proposée ainsi que les solutions ou études envisagées pour y remédier.