Modélisation non entière et non linéaire d'un accumulateur lithium-ion en vue de la mise en oeuvre d'observateur pour l'observation de variable interne

par Mathieu Merveillaut

Thèse de doctorat en Automatique, productique, signal et image

Sous la direction de Jocelyn Sabatier.

Le jury était composé de Brigitte Andrea-novel, Claude Delmas, Franck Guillemard, Alain Oustaloup, Denis Porcellato.

Les rapporteurs étaient Sylvain Franger, Mohammed M'Saad.


  • Résumé

    Avec l’apparition du véhicule électrique, le besoin électrique est en progression constante. La taille des batteries étant contrainte et leurs performances étant limitées, il est devenu indispensable de disposer d’une Gestion de l’Energie Electrique (GEE) performante. Il est donc nécessaire de maitriser l’énergie et la puissance disponibles de l’accumulateur grâce à des estimateurs d’états internes. Ce travail de thèse présente une étude détaillée de la modélisation des accumulateurs lithium-ion à partir de la théorie des électrodes poreuses ainsi que des méthodes de paramétrisation de ces modèles. Sur la base de cette étude, des structures d’observation de l’état de charge d’un accumulateur lithium-ion ont été créées. Ces structures permettent d’estimer l’état de charge de manière fiable tout en prenant en compte des erreurs de mesures des courants et tensions mises en jeu.


  • Résumé

    In electric cars, electrical need increases continuously. Since, the battery size is limited and its performances do not improve any more, it is essential to have a high-performance electrical energy management. It is thus necessary to control the battery resources, in terms of available energy and power, thanks to an ageing-integrated state estimator. This thesis work presents a detailed study of the modeling of the lithium-ion battery thanks to the porous electrodes theory and parameterization methods of these models. Following this study, structures of observation of the SOC of lithium-ion batteries has been made. Those structures allow us to estimate the Soc in a reliable way taking into account of currents and voltages errors involved.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 20-01-2016

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