Architectures intégrées pour la gestion et la fiabilisation du stockage électrochimique à grande échelle.

Integrated architectures for management and reliability of large-scale electrochemical storage

• Auteur / Autrice : Fabien Mestrallet
• Direction : Jean-Christophe Crebier, Christine Lefrou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 10/09/2013
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Yann Bultel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stephane Rael
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Corinne Alonso, Pascal Venet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrotechnique

Mots clés libres

Système de gestion de batterie

Batterie lithium ion

Équilibrage actif

Stratégie de contrôle en équilibrage naturel

Convertisseur multiphases entrelacées

Inductances couplées

Battery management system

Lithium ion Battery

Active balancing

Natural balancing control strategy

Multiphase interleaved converter

Coupled inductors

Résumé

L'utilisation de systèmes de stockage de l'énergie électrique tels que les batteries nécessite l'assemblage de plusieurs cellules. Comme chacune de ces dernières peut avoir des caractéristiques légèrement différentes ainsi que des conditions d'environnement thermique ou de vieillissement distinctes, l'utilisation d'un système d'équilibrage permettant une bonne gestion de la répartition de l'énergie au sein des éléments qui composent le pack est nécessaire. Les travaux de recherche présentés se rapportent à l'étude et à la conception d'un tel circuit d'équilibrage à base de convertisseurs d'énergie intégrables ainsi qu'aux sollicitations électriques engendrées dans les cellules lors de son utilisation.

To store electrical energy in batteries, the use of multiple cells is needed. Since each of these cells can have slightly different characteristics and also different thermal or aging environmental conditions, a balancing system is required to manage the energy inside the battery pack. The researches described in this document show the study and the design of such a balancing system based on power electronics converters and also the impact of these systems on the electrochemical cells.