Système de mesure d'impédance électrique embarqué, application aux batteries Li-ion

La mesure d'impedance electrique en embarque sur vehicule est un sujet cle pour ameliorer les fonctions de diagnostic d'un pack batterie. On cherche en particulier a fournir ainsi des mesures supplementaires a celles du courant pack et des tensions cellules, afin d'enrichir les indicateurs de vieillissement dans un premier temps, et d'etat de sante et de charge dans un second temps. Une methode classique de laboratoire pour obtenir des mesures d'impedance d'une batterie est la spectroscopie d'impedance electrochimique (ou EIS). Elle consiste a envoyer un signal sinusoidal en courant (ou tension) de frequence variable balayant une gamme de frequences d'interet et mesurer ensuite la reponse en tension (ou courant) pour chaque frequence. Une technique d'identification active basee sur l'utilisation des signaux large bande a motifs carres est proposee. En particulier, des simulations ont permis de comparer les performances d'identification de differents signaux d'excitation frequemment utilises dans le domaine de l'identification et de verifier les conditions correspondant a un comportement lineaire et invariant dans le temps de l'element electrochimique. L'evaluation de la qualite d'estimation est effectuee en utilisant une grandeur specifique : la coherence. Cette grandeur statistique permet de determiner un intervalle de confiance sur le module et la phase de l'impedance estimee. Elle permet de selectionner la gamme de frequence ou la batterie respecte les hypotheses imposees par la methode d'identification large bande. Afin de valider les resultats, une electronique de test a ete concue. Les resultats experimentaux permettent de mettre en valeur l'interet de cette approche par motifs carres. Un circuit de reference est utilise afin d'evaluer les performances en metrologie des methodes. L'etude experimentale est ensuite poursuivie sur une batterie Li-ion soumise a un courant de polarisation et a differents etats de charge. Des essais comparatifs avec l'EIS sont realises. Le cahier de charge etabli a l'aide d'un simulateur de batterie Li-ion a permis d'evaluer les performances de la technique large bande proposee et de structurer son utilite pour l'estimation des etats de vieillissement et de charge.