Développement d’un système de caractérisation de batterie - CultureSciences de l'Ingénieur

Développement d’un système de caractérisation de batterie

Un système de stockage d’énergie électrochimique conserve l’énergie électrique sous forme chimique. C’est un élément incontournable des systèmes embarqués (électroniques portables, véhicules) car il est flexible d’utilisation et localement propre. Ces systèmes souvent présentés d’un point de vue électrochimique (réaction d’oxydoréduction, cinétique chimique, mécanisme de transport migration/diffusion, réaction parasite…) sont aussi des systèmes de stockage qui doivent être étudiés en tant que tels (énergie stockée, puissance, autodécharge…). Ces deux points de vue se retrouvent dans les spécifications des accumulateurs : tantôt des informations sur la capacité, soit la charge qui peut transiter au travers de l’accumulateur, tantôt des informations sur l’énergie stockée. L’utilisateur intéressé par alimenter un système ne se préoccupe que de l’énergie qu’il peut avoir à sa disposition.

Cette ressource se focalise sur la mise en œuvre d’un système de caractérisation de batterie, avec un exemple de détermination de la capacité et de l’énergie stockée d’une batterie en comparaison avec les documents constructeurs. L’architecture du dispositif et les choix effectués sont décrits, le fonctionnement de chaque partie du système est détaillé, des mesures effectuées sur un accumulateur lithium-ion disponible dans le commerce sont enfin présentées.

Contenu de la ressource :

1. Dispositif de caractérisation
   1. Source de courant
   2. Dispositif de mesure de tension/courant
   3. Microcontrôleur
   4. Interface Python
2. Application dans les cas des mesures effectuées
   1. Utilisation des mesures pour déterminer les caractéristiques de l’accumulateur
   2. Évolution de l’état de charge de la batterie
   3. Impact du régime de décharge sur la caractérisation tension
   4. Estimation de la capacité de la batterie
   5. Estimation de la résistance interne de la batterie
   6. Étude du vieillissement des accumulateurs
3. Conclusion

Cette ressource est accompagnée d’une « Annexe : Programme Caractérisation Batteries » avec les programmes nécessaires.