FR2987135A1 - Method for determining ageing of lithium ion battery of car, involves calculating cumulated damage value of energy storage system, and determining request signal equivalent to cumulated damage value to simulate ageing of system - Google Patents

Method for determining ageing of lithium ion battery of car, involves calculating cumulated damage value of energy storage system, and determining request signal equivalent to cumulated damage value to simulate ageing of system Download PDF

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Abstract

The method involves measuring a request signal (100) of an energy storage system based on time, and defining an elementary request signal (108) comprising variable parameters. The elementary request signal is identified (101), where the signal corresponds to a set of elementary signals. Elementary damage value of the system is calculated (102) for each elementary request signal. Cumulated damage value is calculated by realizing a sum of the elementary damage values of the system. A request signal equivalent to the cumulated damage value is determined to simulate ageing of the system.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION DU VIEILLISSEMENT D'UN SYSTEME DE STOCKAGE D'ENERGIE [1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne un procédé de détermination du vieillissement d'un système de stockage d'énergie, par exemple une batterie d'un véhicule. [3] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les véhicules automobiles dont le système de stockage d'énergie permet d'assurer l'alimentation de l'ensemble des consommateurs électriques du véhicule et de la machine électrique de traction dans le cadre d'un véhicule hybride ou électrique. [4] Le caractère général de l'invention permet toutefois de l'appliquer et de l'étendre à l'ensemble des moyens de stockage d'énergie électrique de tous les secteurs d'activités confondus. [05] ETAT DE LA TECHNIQUE [6] L'énergie électrique prend une place de plus en plus importante dans les véhicules pour un grand nombre d'applications dans les domaines des véhicules légers (véhicules hybrides et électriques) et ceux de transport urbain. Pour assurer la disponibilité de cette énergie électrique, on fait intervenir des systèmes de stockage d'énergie (« SSE ») embarqués. [7] Les caractéristiques physiques d'un SSE évoluent au cours du temps dégradant l'aptitude du SSE à accumuler et délivrer du courant. Cette dégradation se traduit par une baisse de performance du véhicule lié à une perte de son rendement. Dans le cas d'un véhicule hybride, une perte de rendement du SSE est défavorable sur la consommation du véhicule. Dans le cas d'un véhicule purement électrique, une mauvaise prédiction de la durée de vie d'un SSE peut même conduire à une immobilisation du véhicule. [8] Parallèlement à ces contraintes techniques, une mauvaise gestion de la durée de vie du SSE conduit à des surcouts à l'usage pour l'utilisateur qui doit remplacer le SSE. Une mauvaise prédiction de la durée de vie d'un SSE conduit également à un surcout pour le constructeur dans l'évaluation des contrats de garantie des SSE. [9] Les besoins en systèmes de stockages d'énergie électrique pour alimenter la chaine de traction nécessitent donc de connaitre parfaitement leur tenue en endurance dans le temps, c'est-à-dire le vieillissement en cyclage et calendaire. On entend par « vieillissement en cyclage d'un système de stockage », la réduction de son efficacité pour chaque cycle d'utilisation. Le mode de vieillissement calendaire correspond au vieillissement des SSE lorsqu'ils sont laissés au repos. [10] La validation de la tenue en endurance dans le temps nécessite d'appliquer un profil de courant sur le SSE qui soit représentatif d'une utilisation typique d'un utilisateur. L'état de l'art actuel met en évidence des profils de sollicitations clients déterminés de façon empirique sur la base de retour d'expérience. Dans le domaine d'application automobile, le SSE est sollicité suivant un profil d'usage client qui peut consister à une utilisation de type urbain long ou autoroutier. [11] Le principal inconvénient de ce type d'approche est que ces profils de sollicitations ne sont pas basés sur la définition d'essais représentatifs en terme d'endommagement de type client sur toute la durée de vie d'utilisation du SSE. Les résultats d'essais ne permettent pas de conclure sur la validation du SSE pour un usage client donné. En effet si le résultat du test est positif le SSE peut être surdimensionné. L'autre cas de figure est l'échec au passage de l'essai ; ce résultat peut conduire à remettre en cause la sévérité du profil de sollicitation appliqué au SSE. Dans les deux situations décrites les résultats d'essais ne permettent pas de conclure avec pertinence sur l'interprétation du résultat d'essai. [12] Un autre cas de figure consiste à appliquer des profils de sollicitations clients joués en temps réel pendant la phase d'essai. FIELD OF THE INVENTION [2] The invention relates to a method for determining the aging of an energy storage system, for example a battery of a vehicle. [3] The invention finds a particularly advantageous application for motor vehicles whose energy storage system makes it possible to ensure the supply of all electrical consumers of the vehicle and the electric traction machine within the scope of the invention. a hybrid or electric vehicle. [4] The general character of the invention, however, allows to apply and extend it to all means of storing electrical energy of all sectors combined. [05] STATE OF THE ART [6] Electric power is becoming increasingly important in vehicles for a large number of applications in the light vehicle (hybrid and electric vehicles) and urban transport sectors. To ensure the availability of this electrical energy, we use embedded energy storage systems ("SSE"). [7] The physical characteristics of an SSE evolve over time degrading the ability of the SSE to accumulate and deliver current. This degradation results in a decrease in the performance of the vehicle related to a loss of its performance. In the case of a hybrid vehicle, a loss of efficiency of the SSE is unfavorable on the consumption of the vehicle. In the case of a purely electric vehicle, a poor prediction of the lifetime of an SSE can even lead to immobilization of the vehicle. [8] In addition to these technical constraints, poor management of the life of the ESS leads to extra costs for the user to replace the ESS. A poor prediction of the lifetime of an SSE also leads to an extra cost for the builder in the evaluation of the SSE guarantee contracts. [9] The need for electrical energy storage systems to supply the traction chain therefore requires full knowledge of their endurance behavior over time, that is to say aging in cycling and calendar. The term "cycling aging of a storage system" means the reduction of its efficiency for each cycle of use. The calendar aging mode corresponds to the aging of the SSEs when they are left at rest. [10] Validation of endurance behavior over time requires the application of a current profile on the ESS that is representative of a typical user's use. The current state of the art highlights customer demand profiles determined empirically on the basis of feedback. In the automotive application field, the ESS is requested according to a customer use profile which may consist of a long-distance or motorway-type urban use. [11] The main disadvantage of this type of approach is that these stress profiles are not based on the definition of representative tests in terms of client-type damage over the lifetime of use of the ESS. The test results do not allow to conclude on the validation of the ESS for a given customer use. Indeed if the result of the test is positive the SSE can be oversized. The other case is the failure to pass the test; this result may lead to questioning the severity of the solicitation profile applied to the ESS. In both situations described the results of tests do not allow to conclude with relevance on the interpretation of the test result. [12] Another scenario is to apply customer solicitation profiles played in real time during the test phase.

L'inconvénient de ce type de démarche est que leurs temps de réalisation n'est pas compatible des phases de développement qui sont de plus en plus réduites dans le temps en particulier dans le contexte automobile. [013] OBJET DE L'INVENTION [14] L'invention permet de déterminer un profil de sollicitation équivalent à appliquer lors des essais de validations des SSE plus simple dans son expression en comparaison avec une sollicitation temps réelle issue d'un usage clientèle. Par ailleurs, munie de la bonne connaissance de cette donnée l'invention permet de dimensionner au plus juste le SSE suivant le cahier des charges associé à son utilisation. L'invention permet également de prédire la durée de vie ainsi que les modes de défaillances du SSE lors de l'essai de validation. Ainsi, le SSE validé par l'invention présente un lo usage sécurisé et un dimensionnement optimisé. [15] L'invention concerne un procédé de détermination du vieillissement d'un système de stockage d'énergie, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes : mesurer un signal de sollicitation du système de stockage d'énergie en fonction du temps, définir un signal de 15 sollicitation élémentaire comportant des paramètres variables, identifier des signaux de sollicitations élémentaires subies par le système de stockage d'énergie, le signal de sollicitation correspondant à un ensemble de signaux élémentaires, calculer une valeur d'endommagement élémentaire subi par le système de stockage d'énergie pour chaque signal de sollicitation 20 élémentaire, calculer une valeur de l'endommagement cumulé en réalisant la somme des valeurs d'endommagement élémentaire subi par le système de stockage d'énergie et déterminer un signal de sollicitation équivalent à la valeur de l'endommagement cumulé pour simuler le vieillissement du système de stockage d'énergie. 25 [016] Ainsi, l'invention a l'avantage de limiter la durée et la mise en oeuvre de l'essai et donc de proposer un procédé permettant de valider un SSE en cours de développement vis-à-vis de sa tenue en fatigue par cyclage (successions de charge / décharge). [017] Selon une réalisation, l'étape d'indentification des signaux de 30 sollicitations élémentaires subies par le système de stockage d'énergie est effectuée par une décomposition par paires en associant les minima croissants et les maxima décroissants de la mesure du signal de sollicitation du système de stockage d'énergie. [018] Selon une réalisation, le signal de sollicitation équivalent à la valeur de l'endommagement cumulé est déterminé à partir du calcul d'un endommagement élémentaire subi par le système de stockage d'énergie pour des signaux amplifiés de sollicitation élémentaire. [019] Selon une réalisation, le procédé comporte l'étape de mesurer le courant et la tension délivrés par le système de stockage d'énergie ainsi que la température du système de stockage d'énergie au moyen d'un calculateur, et l'étape de mesurer les signaux de sollicitation réelle du système de stockage d'énergie lors de l'utilisation du système de stockage d'énergie. [020] Selon une réalisation, le procédé comporte l'étape d'évaluer la valeur d'endommagement cumulé réel subi par le système de stockage d'énergie en fonction des signaux de sollicitation réelle. [21] Selon une réalisation, le procédé comporte l'étape d'évaluer la durée de vie restante du système de stockage d'énergie en fonction de la valeur de l'endommagement cumulé réel subi. [22] Selon une réalisation, le procédé comporte l'étape d'évaluer la sévérité d'utilisation du système de stockage d'énergie en fonction de la valeur de l'endommagement cumulé réel subi entre deux utilisations du système de stockage d'énergie. [023] Selon une réalisation, chaque signal de sollicitation élémentaire est défini comme un signal en forme de créneau comprenant une valeur moyenne, une amplitude et une période. [24] Selon une réalisation, l'étape de mesure des signaux de sollicitation consiste à mesurer l'évolution du courant débité par le système de stockage d'énergie en fonction du temps. [25] Selon une réalisation, l'étape de mesure des signaux de sollicitation consiste à mesurer l'évolution de la température du système de stockage d'énergie en fonction du temps. [26] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [027] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : [028] Figure 1 : un organigramme des étapes du procédé de détermination du vieillissement d'un SSE de l'invention ; [29] Figure 2 : une représentation temporelle d'une mesure d'un signal de sollicitation d'un SSE représentatif d'une utilisation typique du SSE ; [30] Figure 3 : une représentation temporelle d'un signal de sollicitation lo élémentaire de l'invention ; et [31] Figure 4 : une représentation de la valeur de l'endommagement élémentaire subi par un SSE en fonction de l'amplitude du signal de la sollicitation élémentaire et du nombre de cycles. [32] Les éléments identiques, similaires ou analogues, conservent les 15 mêmes références d'une figure à l'autre. [33] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [34] Le vieillissement d'un SSE dépend des variations de courant délivré, des variations de son état de charge ou encore des variations de sa 20 température. Le vieillissement dépend également du type de SSE, de son architecture, de son environnement et du profil de sollicitation découlant de l'usage clientèle. Dans des conditions dites normales de fonctionnement, c'est-à-dire sans dépasser les limites spécifiées par le fournisseur (limites en tension, courant et température), il est possible d'identifier trois contraintes 25 fondamentales : le niveau de courant, la température et l'état de charge associé à la plage de variation du SSE. [35] Dans le cas d'un SSE d'un véhicule automobile, ces contraintes ne sont pas identiques en fonction du type de véhicule sur lequel le SSE sera embarqué. Si on prend l'exemple des véhicules Hybrides et Electriques, la 30 plage de variation de l'état de charge du SSE n'est pas la même, les régimes de charge et décharge sont aussi différents. Cependant, nous pouvons regrouper dans des classes ces contraintes et par conséquent faciliter l'étude de l'influence de chaque paramètre sur le vieillissement du SSE. [36] La Figure 1 montre que le procédé de détermination du vieillissement d'un SSE de l'invention comporte une étape 100 de mesure d'un signal de sollicitation du SSE. La mesure du signal de sollicitation peut être effectuée en fonction de la température du SSE, du courant ou de la tension délivrés. La Figure 2 montre un exemple de signal de sollicitation en courant Pref d'un SSE supposé être représentatif d'une utilisation client enregistrée sur une distance connue. Le profil de sollicitation du client présente un grand nombre de maxima et de minima dont l'amplitude est variable. [37] Afin de simplifier ce profil de sollicitation Pref client, on défini dans une étape 108 un signal de sollicitation élémentaire Si. Par exemple, chaque sollicitation élémentaire Si peut être définie par une amplitude l_a, une valeur moyenne l_m et une période t. La Figure 3 montre un exemple de signal de sollicitation élémentaire Si sous la forme d'un signal créneau d'amplitude l_a, de valeur moyenne l_m et de période t. Le rapport cyclique A est de 50% sur l'exemple de la Figure 3 mais en variante ce rapport cyclique peut également être modulable. En variante, la forme du signal de sollicitation élémentaire peut être sinusoïdale, triangulaire et peut comporter une modulation d'amplitude ou de phase. [38] Muni du signal temporel mesuré, on isole les cycles de courant élémentaires ou sollicitation élémentaire Si auxquels le SSE est soumis, par comptage. Par exemple, la méthode de comptage peut consister en une décomposition en quatre points par paires en associant les minima croissants et les maxima décroissants (dite méthode de « rainflow »). Les signaux temporels de sollicitation mesurés sont ainsi transformés en un ensemble de signal de sollicitation élémentaire Si d'indice i décrits par les triplets : fl_mi ; l_ai ; ni}. [39] Pour chaque signal de sollicitation élémentaire Si, on calcul dans une étape 102 la valeur d'endommagement élémentaire Ei du SSE. Afin de quantifier la notion d'endommagement lié à l'application de chacun des signaux de sollicitation élémentaire Si de courant vu par le SSE, il faut définir au préalable un critère de fin de vie. On considérera un SSE arrivée en fin de vie quand son état de vieillissement atteint une valeur limite préconisée par le fournisseur. Ce critère traduit son aptitude à répondre correctement aux besoins de l'application. Dans le cas d'une batterie Li Ion, on peut fixer la limite d'utilisation à 70 % (limite pour laquelle la diminution de la capacité ou de puissance est de 30% par rapport à l'état neuf). Pour chacun des signaux de sollicitations élémentaire Si, le SSE subit donc un certain endommagement définit par : Ei (%)=100* avec Ni étant le nombre de Ni cycles de la sollicitation mesurée 100. [40] Pour remonter à l'endommagement Et totale du SSE, il suffit de cumuler dans une étape 104 l'ensemble des valeurs d'endommagement élémentaire soit : Et =1E, . Le SSE atteint la fin de vie quand Et=100%. Ainsi, à partir du profil de sollicitation Pref, la valeur d'endommagement cumulé est estimé sur toute la durée de la sollicitation. En outre, la valeur d'endommagement élémentaire Ei correspondant à un grand nombre de signal de sollicitation élémentaire Si est représenté en fonction du nombre de cycles, par exemple sur une courbe de Wiihler. La Figure 4 montre un exemple de courbe de Wiihler comprenant un domaine 12 pour lequel le SSE est opérationnel et un domaine 13 pour lequel le SSE est hors d'usage. A partir de la courbe de Wiihler, on peut déterminer dans une étape 105 un profil de sollicitation simple équivalent à la même valeur d'endommagement Et que le profil de sollicitation Pref. [41] Cette invention peut être mise en oeuvre pour caractériser un SSE. The disadvantage of this type of approach is that their implementation times is not compatible with development phases that are increasingly reduced over time, particularly in the automotive context. [013] PURPOSE OF THE INVENTION [14] The invention makes it possible to determine an equivalent stress profile to be applied during the validation tests of SSEs which are simpler in its expression compared with a real-time solicitation resulting from a customer use. Moreover, provided with the good knowledge of this data, the invention makes it possible to dimension as accurately as possible the SSE according to the specifications associated with its use. The invention also makes it possible to predict the lifetime as well as the failure modes of the SSE during the validation test. Thus, the SSE validated by the invention has a secure use and optimized dimensioning. [15] The invention relates to a method for determining the aging of an energy storage system, characterized in that the method comprises the following steps: measuring a solicitation signal of the energy storage system as a function of time , defining an elementary solicitation signal comprising variable parameters, identifying elementary solicitation signals experienced by the energy storage system, the solicitation signal corresponding to a set of elementary signals, calculating an elementary damage value undergone by the energy storage system for each elementary stress signal, calculating a value of accumulated damage by performing the sum of the elementary damage values experienced by the energy storage system and determining a solicitation signal equivalent to the value of cumulative damage to simulate aging of the storage system kage of energy. [016] Thus, the invention has the advantage of limiting the duration and the implementation of the test and therefore of proposing a method making it possible to validate an SSE under development with respect to its behavior. cycling fatigue (charge / discharge successions). [017] According to one embodiment, the step of identifying the elementary solicitation signals undergone by the energy storage system is performed by a pairwise decomposition by associating the increasing minima and the decreasing maxima of the measurement of the signal. solicitation of the energy storage system. [018] In one embodiment, the biasing signal equivalent to the value of the cumulative damage is determined from the calculation of elementary damage suffered by the energy storage system for amplified signals of elementary stress. According to one embodiment, the method comprises the step of measuring the current and the voltage delivered by the energy storage system as well as the temperature of the energy storage system by means of a computer, and the step of measuring the actual stress signals of the energy storage system when using the energy storage system. [020] In one embodiment, the method comprises the step of evaluating the actual accumulated damage value suffered by the energy storage system as a function of the actual stress signals. [21] In one embodiment, the method includes the step of evaluating the remaining life of the energy storage system as a function of the value of the actual accumulated damage incurred. [22] According to one embodiment, the method comprises the step of evaluating the severity of use of the energy storage system as a function of the value of the cumulative damage actually suffered between two uses of the energy storage system. . [023] According to one embodiment, each elementary stress signal is defined as a slot-shaped signal comprising a mean value, an amplitude and a period. [24] According to one embodiment, the step of measuring the biasing signals consists in measuring the evolution of the current delivered by the energy storage system as a function of time. [25] According to one embodiment, the step of measuring the biasing signals consists in measuring the evolution of the temperature of the energy storage system as a function of time. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [027] The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. They show: [028] FIG. 1: a flowchart of the steps of the method for determining the aging of an SSE of the invention; [29] Figure 2: a time representation of a measurement of an SSE solicitation signal representative of a typical SSE use; [30] Figure 3: a time representation of an elementary solicitation signal lo of the invention; and [31] Figure 4: a representation of the value of the elementary damage suffered by an SSE as a function of the amplitude of the signal of the elementary stress and the number of cycles. [32] Identical, similar or similar elements retain the same references from one figure to another. [33] DESCRIPTION OF EXAMPLES OF THE INVENTION [34] The aging of an SSE depends on the variations in the current delivered, variations in its state of charge or variations in its temperature. Aging also depends on the type of SSE, its architecture, its environment and the solicitation profile resulting from customer use. Under so-called normal operating conditions, that is to say without exceeding the limits specified by the supplier (limits in voltage, current and temperature), it is possible to identify three fundamental constraints: the current level, the temperature and the state of charge associated with the range of variation of the SSE. [35] In the case of a SSE of a motor vehicle, these constraints are not identical depending on the type of vehicle on which the SSE will be shipped. If one takes the example of Hybrid and Electric vehicles, the range of variation of the state of charge of the SSE is not the same, the regimes of charge and discharge are also different. However, we can group in classes these constraints and consequently facilitate the study of the influence of each parameter on the aging of the SSE. [36] Figure 1 shows that the method for determining the aging of an SSE of the invention comprises a step 100 of measuring an SSE solicitation signal. The measurement of the solicitation signal can be carried out according to the temperature of the SSE, the current or the voltage delivered. Figure 2 shows an example of a current bias signal Pref of an SSE assumed to be representative of a client usage recorded over a known distance. The solicitation profile of the client presents a large number of maxima and minima whose amplitude is variable. [37] In order to simplify this client Pref bias profile, a soliceability signal Si is defined in a step 108. For example, each elementary solicitation Si may be defined by an amplitude l_a, an average value l_m and a period t. FIG. 3 shows an example of an elemental solicitation signal Si in the form of a slot signal of amplitude I_a, of average value l_m and of period t. The duty cycle A is 50% in the example of Figure 3 but alternatively this duty cycle can also be scalable. Alternatively, the shape of the elemental biasing signal may be sinusoidal, triangular, and may include amplitude or phase modulation. [38] Equipped with the measured time signal, the elementary current cycles or elemental load Si are isolated, to which the SSE is subjected, by counting. For example, the counting method can consist of a four-point decomposition in pairs by associating the increasing minima and the decreasing maxima (the so-called "rainflow" method). The measured solicitation time signals are thus transformed into an elementary solicitation signal set Si of index i described by the triplets: fl_mi; l_ai; or}. [39] For each elementary solicitation signal Si, the elementary damage value Ei of the SSE is calculated in a step 102. In order to quantify the notion of damage related to the application of each of the elementary solicitation signals Si of current seen by the SSE, it is necessary to define beforehand an end of life criterion. An end-of-life SSE will be considered when its aging state reaches a limit value recommended by the supplier. This criterion reflects its ability to correctly meet the needs of the application. In the case of a Li Ion battery, the limit of use can be fixed at 70% (limit for which the reduction of capacity or power is 30% compared to the new state). For each of the elementary solicitation signals Si, the SSE therefore undergoes a certain damage defined by: Ei (%) = 100 * with Ni being the number of Ni cycles of the measured stress 100. [40] To ascend to the damage And total of the SSE, it is sufficient to accumulate in a step 104 the set of elementary damage values: Et = 1E,. The SSE reaches the end of life when Et = 100%. Thus, from the bias profile Pref, the cumulative damage value is estimated over the duration of the solicitation. In addition, the elementary damage value Ei corresponding to a large number of elementary solicitation signal Si is represented as a function of the number of cycles, for example on a Wiihler curve. Figure 4 shows an example of a Wiihler curve comprising a domain 12 for which the SSE is operational and a domain 13 for which the SSE is out of use. From the Wiihler curve, it is possible to determine in a step 105 a single stress profile equivalent to the same damage value And that the bias profile Pref. [41] This invention can be implemented to characterize an SSE.

Si la valeur d'endommagement cumulé Et est supérieur à 100%, alors le SSE a été sous-dimensionné. Son fonctionnement ne pourra pas être garanti sur toute la durée d'usage fixée. Il faut donc revoir la conception du SSE. En revanche, si la valeur d'endommagement cumulé Et est très inférieure 100%, alors le SSE a été surdimensionné. Des optimisations sont envisageables avec des gains en termes de coût, masse et volume. Finalement, si la valeur d'endommagement cumulé Et est proche de 100% (100%), alors le dimensionnement est optimal. En outre, il est possible de vérifier la solidité du SSE par application du profil équivalent simple défini. Cette invention permet ainsi un usage sécurisé et optimisé du fonctionnement d'un SSE. De plus, la simplicité du profil de sollicitation équivalent permet de diminuer le temps de réalisation des essais de validation des SSE et de réduire la puissance de calcul nécessaire. [042] En variante, la valeur d'endommagement élémentaire Ei représenté sur la courbe de Wiihler correspond à des signaux amplifiés de sollicitation élémentaire Si. Par exemple, l'amplitude du signal de sollicitation élémentaire est augmentée de 10 à 50%. Il est possible de retrouver le nombre de cycles à appliquer qui conduirait à la même valeur d'endommagement que le profil équivalent simple. Ainsi, le fait d'amplifier le signal de sollicitation équivalent permet de diminuer le nombre de cycles à appliquer sur le SSE et diminue le temps de réalisation de l'essai. L'intérêt apparait clairement lorsque que cette démarche est inscrite dans le cadre du cycle de développement d'un SSE et diminue les temps de développement de nouveaux SSE en agissant sur le compactage dans le temps de la phase de validation par essai de ce composant. [043] En variante, le SSE comporte un calculateur BMS apte à mesurer le courant et la tension délivrés par le SSE ainsi que la température du SSE. Le cumul de la valeur de l'endommagement Et enregistré est alors à situer à la solidité du SSE dimensionnée en phase de conception pour lequel Et=100 %. Cette variante permet de diagnostiquer de manière fiable le restant à vivre du SSE en comparant le ratio Et /Solidité Minimale. Ainsi, l'utilisateur client ou le professionnel aura une information sur la durée de vie restante du SSE avant son replacement et peut donc prévenir l'apparition de panne immobilisante de façon fiable. Dans le domaine automobile, cette mise en oeuvre permet également de rendre accessible une information sur l'état du SSE au conducteur et au superviseur dans le cadre d'un meilleur monitoring du SSE. De plus, cette mise en oeuvre diminue le coût à l'usage du SSE en préservant sa durée de vie pour le conducteur et le constructeur. [044] Dans le domaine automobile, l'invention trouve un usage particulièrement pertinent dans le cas de location de SSE pour des véhicules urbains de location. L'indicateur mis en place permet d'évaluer la sévérité d'utilisation du client dans l'utilisation du véhicule et donc dans l'évaluation de la conduite. En effet la durée de vie d'un SSE dépend fortement du type d'usage qui en ait fait. L'exploitant du parc des SSE en location peut suivre la déviation de la courbe réelle de la valeur d'endommagement par rapport à la courbe de référence. Il peut ainsi adapter sa politique tarifaire de location en fonction de cette déviation. De plus cet indicateur étant un reflet sur le type de conduite du conducteur, l'invention permet de mettre en oeuvre des moyens pour que le conducteur bénéficie de recommandations sur sa conduite. If the cumulative damage value Et is greater than 100%, then the SSE has been undersized. Its operation can not be guaranteed for the entire fixed period of use. Therefore, the design of the ESS needs to be reviewed. On the other hand, if the accumulated damage value And is much less than 100%, then the SSE has been oversized. Optimizations are possible with gains in terms of cost, mass and volume. Finally, if the cumulative damage value And is close to 100% (100%), then the sizing is optimal. In addition, it is possible to check the robustness of the SSE by applying the simple equivalent profile defined. This invention thus allows a secure and optimized use of the operation of an SSE. In addition, the simplicity of the equivalent biasing profile makes it possible to reduce the time required to perform ESS validation tests and to reduce the computing power required. [042] In a variant, the elementary damage value Ei represented on the Wiihler curve corresponds to amplified elemental bias signals Si. For example, the amplitude of the elemental biasing signal is increased by 10 to 50%. It is possible to find the number of cycles to apply which would lead to the same damage value as the simple equivalent profile. Thus, amplifying the equivalent biasing signal makes it possible to reduce the number of cycles to be applied to the SSE and reduces the time required to carry out the test. The interest becomes clear when this approach is part of the development cycle of an ESS and decreases the development time of new ESS by acting on the compaction over time of the test validation phase of this component. [043] In a variant, the SSE comprises a BMS calculator capable of measuring the current and the voltage delivered by the SSE as well as the temperature of the SSE. The cumulative value of the damage And recorded is then to be determined by the robustness of the SSE dimensioned in the design phase for which Et = 100%. This variant makes it possible to reliably diagnose the remaining life of the SSE by comparing the ratio Et / Minimum Solidity. Thus, the customer or the professional will have information on the remaining life of the SSE before its replacement and can therefore prevent the occurrence of immobilizing failure reliably. In the automotive field, this implementation also makes it possible to make information on the status of the ESS available to the driver and the supervisor in the context of better monitoring of the ESS. In addition, this implementation reduces the cost of using the ESS by preserving its life for the driver and the manufacturer. [044] In the automotive field, the invention finds a particularly relevant use in the case of rental of SSE for urban rental vehicles. The indicator put in place makes it possible to evaluate the severity of use of the customer in the use of the vehicle and therefore in the evaluation of the driving. Indeed, the lifespan of an SSE strongly depends on the type of use that has made it. The operator of the fleet of SSEs for hire can follow the deviation of the real curve of the damage value from the reference curve. It can thus adapt its rental rate policy according to this deviation. Moreover, this indicator being a reflection on the type of conduct of the driver, the invention makes it possible to implement means for the driver to receive recommendations on his conduct.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Procédé de détermination du vieillissement d'un système de stockage d'énergie, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes : - mesurer (100) un signal de sollicitation (Pref) du système de stockage d'énergie en fonction du temps, - définir (108) un signal de sollicitation élémentaire (Si) comportant des paramètres variables (l_a, l_m, t), - identifier (101) des signaux de sollicitations élémentaires (Si) subies par le système de stockage d'énergie, le signal de sollicitation (Pref) correspondant à un ensemble de signaux élémentaires (Si), - calculer (102) une valeur d'endommagement élémentaire (Ei) subi par le système de stockage d'énergie pour chaque signal de sollicitation élémentaire (Si), - calculer (104) une valeur de l'endommagement cumulé (Et) en réalisant la somme des valeurs d'endommagement élémentaire (Ei) subi par le système de stockage d'énergie et - déterminer (105) un signal de sollicitation équivalent à la valeur de l'endommagement cumulé (Et) pour simuler le vieillissement du système de stockage d'énergie. REVENDICATIONS1. A method for determining the aging of an energy storage system, characterized in that the method comprises the following steps: measuring (100) a bias signal (Pref) of the energy storage system as a function of time, defining (108) an elementary solicitation signal (Si) comprising variable parameters (l_a, l_m, t), - identifying (101) elementary solicitation signals (Si) undergone by the energy storage system, the signal for soliciting (Pref) corresponding to a set of elementary signals (Si); - calculating (102) an elementary damage value (Ei) experienced by the energy storage system for each elementary solicitation signal (Si); calculating (104) a cumulative damage value (Et) by performing the sum of the elementary damage values (Ei) experienced by the energy storage system and - determining (105) a solicitation signal equivalent to the value d e cumulative damage (Et) to simulate the aging of the energy storage system. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'indentification (101) des signaux de sollicitations élémentaires (Si) subies par le système de stockage d'énergie est effectuée par une décomposition par paires en associant les minima croissants et les maxima décroissants de la mesure (100) du signal de sollicitation (Pref) du système de stockage d'énergie. 2. Method according to claim 1, characterized in that the step of identifying (101) the elementary solicitation signals (Si) undergone by the energy storage system is performed by a pairwise decomposition by associating the increasing minima. and the decreasing maxima of the measurement (100) of the biasing signal (Pref) of the energy storage system. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le signal de sollicitation équivalent à la valeur de l'endommagement cumulé (Et) est déterminé (105) à partir du calcul d'un endommagement élémentaire (Ei) subi par le système de stockage d'énergie pour des signaux amplifiés de sollicitation élémentaire (Si).35 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the solicitation signal equivalent to the value of the cumulative damage (Et) is determined (105) from the calculation of an elementary damage (Ei) suffered by the energy storage system for amplified elementary demand (Si) signals. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de mesurer le courant et la tension délivrés par le système de stockage d'énergie ainsi que la température du système de stockage d'énergie au moyen d'un calculateur (BMS), et l'étape de mesurer (100) les signaux de sollicitation réelle du système de stockage d'énergie lors de l'utilisation du système de stockage d'énergie. 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises the step of measuring the current and voltage delivered by the energy storage system and the temperature of the energy storage system. by means of a calculator (BMS), and the step of measuring (100) the actual stress signals of the energy storage system when using the energy storage system. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape d'évaluer la valeur d'endommagement cumulé réel subi par le système de stockage d'énergie en fonction des signaux de sollicitation réelle. 5. Method according to claim 4, characterized in that it comprises the step of evaluating the actual accumulated damage value suffered by the energy storage system as a function of the actual stress signals. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape d'évaluer la durée de vie restante du système de stockage d'énergie en fonction de la valeur de l'endommagement cumulé réel subi. 6. Method according to claim 5, characterized in that it comprises the step of evaluating the remaining life of the energy storage system as a function of the value of the actual accumulated damage suffered. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape d'évaluer la sévérité d'utilisation du système de stockage d'énergie en fonction de la valeur de l'endommagement cumulé réel subi entre deux utilisations du système de stockage d'énergie. 7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that it comprises the step of evaluating the severity of use of the energy storage system as a function of the value of the cumulative damage actually suffered between two uses. energy storage system. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque signal de sollicitation élémentaire est défini comme un signal en forme de créneau comprenant une valeur moyenne (l_m), une amplitude (l_a) et une période (t). 8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that each elementary stress signal is defined as a slot-shaped signal comprising a mean value (l_m), an amplitude (l_a) and a period (t) . 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'étape de mesure (100) des signaux de sollicitation consiste à mesurer l'évolution du courant débité par le système de stockage d'énergie en fonction du temps. 9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring step (100) of the biasing signals comprises measuring the evolution of the current delivered by the energy storage system as a function of time . 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'étape de mesure (100) des signaux de sollicitation consiste à mesurer l'évolution de la température du système de stockage d'énergie en fonction du temps. 20 25 30 35 10. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the measuring step (100) of the biasing signals is to measure the evolution of the temperature of the energy storage system as a function of time. 20 25 30 35
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19540827A1 (en) * 1994-11-17 1996-05-23 Daimler Benz Ag Determining ageing condition of battery e.g. for residual duration in electric vehicle traction batteries
DE102009024422A1 (en) * 2009-06-09 2011-01-13 Continental Automotive Gmbh Method for estimating durability of energy storage for hybrid vehicle, involves determining values of operating parameter of energy storage, where frequency distribution of operating parameter values, is determined

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