Architecture d’une batterie

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 ÉTUDE DES NOTIONS GÉNÉRALES DES BATTERIES AU LITHIUM 
1.1 Batterie au Lithium
1.1.1 Cellule Lithium
1.1.2 Batteries Lithium
1.1.2.1 Architecture d’une batterie
1.1.2.2 SOC, DOD, Capacité
1.1.3 Performance
1.1.4 Vieillissement
1.1.5 Système de gestion de batterie (BMS)
1.1.5.1 Fonction principale
1.1.5.2 Recharge
1.1.5.3 Limites du courant
1.1.5.4 Limites de tension
1.1.5.5 Limites de températures
1.1.6 L’intégration des batteries au lithium dans le monde de l’aéronautique
CHAPITRE 2 ÉNUMÉRATION ET APPLICATION DES NORMES DANS L’AÉRONAUTIQUE 
2.1 Les problèmes rencontrés par Boeing
2.2 Normes instaurées par l’Administration Fédérale d’Aviation (FAA)
2.3 Propositions de tests spécifiques supplémentaires
2.3.1 Détection d’un court-circuit
2.3.2 Emballement thermique
2.4 Étude des performances des batteries
2.4.1 Théorie
2.4.2 Les différentes méthodes utilisées
CHAPITRE 3 ÉLABORATION D’UN BANC D’ESSAI 
3.1 Cahier des charges
3.1.1 Scénario de vol
3.2 Fonction de la batterie
3.3 Caractéristiques techniques de la batterie au lithium
3.3.1.1 Caractéristiques électriques
3.3.1.2 Caractéristiques mécaniques
3.4 Mise en place du laboratoire
3.4.1.1 Liste d’équipements
3.4.1.2 Schéma fonctionnel
3.4.2 Circuit électrique
3.4.3 Capteurs et enregistrement des données
3.5 Tests
3.5.1 Algorithme d’un vol type
3.5.2 Tests de vibrations
CHAPITRE 4 ANALYSE DES RÉSULTATS ET CONCORDANCES AUX NORMES 
4.1 Pré-tests
4.2 Premiers vols
4.3 Observations
4.3.1 Influence de la température sur la tension en circuit ouvert (SOC à 70%)
4.3.2 Influence de la température lors d’un démarrage d’APU (SOC initial à 40%)
4.3.3 Tension de la batterie lors des démarrages d’APU à des SOC différents
4.3.3.1 Chute du SOC pendant un démarrage d’APU avec des températures distinctes
4.3.4 Temps de recharge après un APU
4.3.5 Transfert thermique
4.4 Problèmes rencontrés
4.4.1 Transition entre deux vols (20 minutes au sol, Batterie S1)
4.4.2 Alarme de température
4.4.3 Température négative
4.4.4 Instabilité du SOC
4.4.5 Tests de vibration
4.5 Conclusions
4.5.1 Résultats des tests
4.5.1.1 Tests à – 40°C
4.5.1.2 Tests à -20°C
4.5.1.3 Tests entre 0°C et 50°C
4.5.1.4 Tests à 70°C
4.6 Bilan des tests et dispositifs de sécurité instaurés
4.6.1 Alarmes
4.6.2 Courant de décharge
4.6.3 Tension de la batterie et des cellules
4.6.4 État de charge
4.6.5 Alarme de Température
4.6.6 Trou d’évacuation
4.6.7 Chargeur intégré dans le circuit électronique
4.6.8 Étude du système de protection de la batterie
CHAPITRE 5 INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS ET PROPOSITIONS DE SIMULATION DE TEST PRÉLIMINAIRE 
5.1 Analyse des données
5.1.1 Résistance interne
5.1.2 Estimation de l’état de charge
5.1.2.1 Le coulomb couting
5.1.2.2 Méthode du circuit ouvert
5.1.3 Simulation thermique à partir de SimPowerSystems
5.1.3.1 Le modèle thermique
5.1.3.2 Simulation du modèle thermique
CONCLUSION