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Theses Year : 2020

Contribution of representative synthetic usage cycles for battery aging studies in new mobility uses

Apport des cycles d'usage représentatifs synthétiques pour les études de vieillissement de batteries dans les nouveaux usages de mobilité

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Abstract

Currently, most battery life predictions in electromobility applications are based on models and results from standardized cycling tests. The profiles used for this accelerated aging are made from charges / discharges, partial or total, at constant currents, or formed by simplified profiles inspired by real uses. They include simple impulses and only partially represent the diversity of uses. The specificity of this thesis lies in the fact that the battery aging study is based on data from several electric vehicles in real-life application from the CROME project. In the first part of this manuscript, we analyzed and classified the different registered uses, which allowed us to identify 5 modes of use that represent all the registered uses. These modes of use include 3 types of driving and 2 types of recharging. We then studied the influence of each of these modes of use on aging using different methods and validated the various obtained results by performing several experimental tests of calendar and cycling aging. Finally, we built several usage scenarios and studied their respective aging. We have, on the one hand, experimentally compared the aging produced by a representative profile of real uses with that generated by the WLTC standardized profile. On the other hand, we studied, based on our simulator, the influence of the frequency and periodicity of recharging on aging as well as the impact of V2H (Vehicle to Home) use on battery life
Actuellement, les prédictions de durée de vie des batteries en électromobilité s’appuient sur des modèles et des résultats issus d’essais de cyclage normalisés. Les profils utilisés pour ce vieillissement accéléré sont constitués par des charges/décharges, partielles ou totales, à courants constants, ou formés par des profils simplifiés inspirés d’usages réels. Ils comprennent des impulsions simples et ne représentent que partiellement la diversité des usages. La spécificité de ce travail de thèse réside dans le fait que l’étude du vieillissement des batteries est basée sur des données réelles de plusieurs véhicules électriques issues du projet CROME. Dans la première partie de ce manuscrit, nous avons analysé et classé les différents usages enregistrés, ce qui nous a permis d’identifier 5 modes d’usages représentatifs de l’ensemble des usages enregistrés. Ces modes d’usages comportent 3 types de roulages et 2 types de recharges. Nous avons ensuite étudié l‘influence de chacun de ces modes d’usages sur le vieillissement en utilisant diverses méthodes et validé les différents résultats obtenus en effectuant plusieurs essais expérimentaux de vieillissement calendaire et en cyclage. Finalement, nous avons construit plusieurs scénarios d’usages et étudié leur vieillissement respectif. Nous avons, d’une part, comparé expérimentalement le vieillissement produit par un profil représentatif des usages réels avec celui du profil normalisé WLTC. D’autre part, nous avons simulé l’influence de la fréquence et de la périodicité de la recharge sur le vieillissement ainsi que l’impact d’un usage de type V2H (Vehicle to Home) sur la durée de vie des batteries
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tel-03455520 , version 1 (29-11-2021)

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  • HAL Id : tel-03455520 , version 1

Cite

Mohamed Ben-Marzouk. Apport des cycles d'usage représentatifs synthétiques pour les études de vieillissement de batteries dans les nouveaux usages de mobilité. Electronique. Université de Lyon, 2020. Français. ⟨NNT : 2020LYSE1266⟩. ⟨tel-03455520⟩
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