FR3134480A1 - CHARGING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES WITHOUT LITHIUM PLATING, METHOD AND VEHICLE BASED ON SUCH A SYSTEM - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un système de recharge pour une batterie (B) véhicule automobile, sur la base d’un modèle d’apprentissage automatique (M) de prédiction de courant de recharge et de marge de temps avant un placage de lithium sur une anode de connecteur de recharge, sur la base de la température de la batterie (B), l’état de charge et l’état de santé de la batterie (B).Le système comprend des moyens de mesure de ces paramètres, évalue un courant de recharge limitant le placage de lithium en imposant à l’anode un potentiel électrique le plus proche possible de, et supérieur à une référence de placage, de préférence 0V, dans la marge de temps, et applique ledit courant de recharge. L’invention concerne également un procédé et un véhicule (V) sur la base d’un tel système. Figure 3The invention relates to a charging system for a motor vehicle battery (B), based on a machine learning model (M) for predicting charging current and time margin before lithium plating on an anode charging connector, based on the temperature of the battery (B), the state of charge and the state of health of the battery (B). The system includes means for measuring these parameters, evaluates a current recharge limiting the lithium plating by imposing on the anode an electrical potential as close as possible to, and greater than, a plating reference, preferably 0V, within the time margin, and applies said recharge current. The invention also relates to a method and a vehicle (V) based on such a system. Figure 3

Description

SYSTEME DE RECHARGE POUR VEHICULE AUTOMOBILE SANS PLACAGE DE LITHIUM, PROCEDE ET VEHICULE SUR LA BASE D’UN TEL SYSTEMECHARGING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES WITHOUT LITHIUM PLATING, METHOD AND VEHICLE BASED ON SUCH A SYSTEM

L’invention se rapporte au domaine des batteries de traction de véhicule automobile. L’invention concerne en particulier les systèmes de recharge de telles batteries.The invention relates to the field of motor vehicle traction batteries. The invention relates in particular to systems for recharging such batteries.

Le temps de recharge reste un obstacle essentiel de l’électrification du véhicule. Le protocole de recharge le plus souvent utilisé est le protocole dit « CCCV », à savoir un courant constant suivi par une tension constante. Ce protocole implique que le courant de recharge reste à un haut niveau jusqu’au moment où la tension de la batterie atteint la valeur maximale (généralement appelée « cut-off voltage ») ; ensuite la tension est à maintenir lorsque le courant se réduit de manière correspondante, jusqu’à ce que l’état de charge (en abrégé « SOC ») atteigne 100%.Charging time remains a key obstacle to vehicle electrification. The most often used charging protocol is the so-called “CCCV” protocol, namely a constant current followed by a constant voltage. This protocol implies that the charging current remains at a high level until the battery voltage reaches the maximum value (generally called “cut-off voltage”); then the voltage must be maintained when the current reduces correspondingly, until the state of charge (abbreviated “SOC”) reaches 100%.

Il y a plusieurs variantes de ce protocole. Une variante divise la phase CC (de courant continu) en plusieurs étapes, et le courant s’abaisse par étapes. Ce choix technique se base sur le fait que le risque de placage de lithium (ou « lithium plating » en langue anglaise) est bas en début de la recharge, et il permet donc un courant plus haut. Un autre protocole utilise la même stratégie mais impose à la première étape un niveau plus bas parce que la résistance est plus grande en niveau bas de SOC, et la production de chaleur est plus importante. Il y a aussi une autre stratégie qui divise la phase CC sur de nombreuses étapes au même niveau, dans les faits par impulsions au lieu d’un courant constant.There are several variations of this protocol. A variation divides the DC (direct current) phase into several steps, and the current drops in steps. This technical choice is based on the fact that the risk of lithium plating is low at the start of the recharge, and it therefore allows a higher current. Another protocol uses the same strategy but imposes a lower level at the first stage because the resistance is greater at low SOC level, and the heat production is greater. There is also another strategy that divides the DC phase over many steps at the same level, effectively in pulses instead of a constant current.

Une autre solution se base sur la modélisation physique et chimique de la batterie, qui prédit le placage de lithium. Ce type de modèle permet d’ajuster le courant de charge en évitant le placage de lithium. Il en ressort des modèles précis mais ils demandent trop de ressources de calcul et ne permettent pas l’application au véhicule. Il y a aussi des modèles qui sont plus rapides pour le calcul mais dont la fiabilité est remise en question, car il n’y a pas de vérification suffisante à cet effet.Another solution is based on physical and chemical modeling of the battery, which predicts lithium plating. This type of model allows the charging current to be adjusted while avoiding lithium plating. Precise models emerge but they require too much computing resources and do not allow application to the vehicle. There are also models that are faster for calculation but whose reliability is questioned, because there is not sufficient verification for this purpose.

Les solutions actuelles ne permettent pas une exploitation complète de la puissance de batterie pendant la recharge. La batterie a encore un potentiel de raccourcissement du temps de recharge tout en assurant l’élimination du placage de lithium.Current solutions do not allow full exploitation of battery power during charging. The battery still has potential to shorten recharge time while ensuring the elimination of lithium plating.

L’invention vise à pallier les inconvénients de l’art antérieur.The invention aims to overcome the disadvantages of the prior art.

Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système de recharge pour une batterie véhicule automobile, comprenant :
- des données d’un modèle d’apprentissage automatique de prédiction d’un courant de recharge et de marge de temps avant un placage de lithium sur une anode de connecteur de recharge, sur la base de la température de la batterie, l’état de charge et l’état de santé de la batterie,
- des moyens de mesure pour mesurer la température, l’état de charge, et l’état de santé de la batterie,
- un moyen d’évaluation pour déterminer sur la base dudit modèle et des mesures, un courant de recharge limitant le placage de lithium en imposant à l’anode un potentiel électrique le plus proche possible d’une référence de placage, de préférence 0V, et supérieur à ladite référence de placage, dans la marge de temps ;
- un moyen de recharge pour appliquer ledit courant de rechargeTo achieve this objective, the invention proposes a charging system for a motor vehicle battery, comprising:
- data from a machine learning model for predicting a charging current and time margin before lithium plating on a charging connector anode, based on battery temperature, condition charging and health status of the battery,
- measuring means to measure the temperature, the state of charge, and the state of health of the battery,
- an evaluation means for determining, on the basis of said model and the measurements, a recharge current limiting the lithium plating by imposing on the anode an electrical potential as close as possible to a plating reference, preferably 0V, and greater than said plating reference, within the time margin;
- a charging means for applying said charging current

Avantageusement, l’invention permet d’accélérer la recharge. En outre, elle garantit l’élimination du placage de lithium. De plus, le courant de recharge s’adapte à la condition spécifique de la batterie à chaque moment.Advantageously, the invention makes it possible to accelerate recharging. Additionally, it ensures the removal of lithium plating. In addition, the charging current adapts to the specific battery condition at each moment.

Selon une variante, le moyen de mesure de la température de la batterie comprend un capteur thermique de revêtement mis en place par dépôt physique en phase vapeur. Cela permet d’améliorer la précision de la mesure de température, et par là la précision de la prédiction par le modèle.According to a variant, the means for measuring the temperature of the battery comprises a thermal coating sensor implemented by physical vapor deposition. This makes it possible to improve the precision of the temperature measurement, and thereby the precision of the prediction by the model.

Selon une variante, ledit capteur thermique est mis en place sur chaque cellule de la batterie. Cela permet d’améliorer davantage la précision de la prédiction en ayant des mesures individuelles sur chaque cellule.According to a variant, said thermal sensor is placed on each cell of the battery. This further improves prediction accuracy by having individual measurements on each cell.

L’invention concerne en outre un procédé de recharge pour une batterie véhicule automobile, comprenant :
- une étape de modélisation pour réaliser un modèle d’apprentissage automatique de prédiction d’un courant de recharge et de marge de temps avant un placage de lithium sur une anode de connecteur de recharge, sur la base de la température de la batterie, l’état de charge et l’état de santé de la batterie,
- un étape de mesure de la température, l’état de charge, et l’état de santé de la batterie,
- un étape d’évaluation déterminer sur la base dudit modèle et des mesures, un courant de recharge limitant le placage de lithium en imposant à l’anode un potentiel électrique le plus proche possible d’une référence de placage, de préférence 0V, et supérieur à ladite référence de placage, dans la marge de temps ;
- un étape de recharge pour appliquer ledit courant de recharge.The invention further relates to a recharging method for a motor vehicle battery, comprising:
- a modeling step for producing an automatic learning model for predicting a charging current and time margin before lithium plating on an anode of a charging connector, on the basis of the temperature of the battery, the state of charge and the state of health of the battery,
- a step of measuring the temperature, the state of charge, and the state of health of the battery,
- an evaluation step determining, on the basis of said model and the measurements, a recharge current limiting the lithium plating by imposing on the anode an electrical potential as close as possible to a plating reference, preferably 0V, and greater than said plating reference, within the time margin;
- a recharge step to apply said recharge current.

Selon une variante, l’étape de modélisation comprend les sous-étapes suivantes :
- mesurer le potentiel de l’anode dans le temps pendant des recharges jusqu’à la mise en place d’un placage de lithium sur l’anode ;
- réaliser une corrélation entre un courant de recharge, la température, l’état de charge, et l’état de santé de la batterie, dans une marge de temps avant la mise en place d’un placage de lithium ;
- déduire le modèle sur la base de cette corrélation.According to one variant, the modeling step comprises the following substeps:
- measure the potential of the anode over time during recharges until a lithium plating is placed on the anode;
- carry out a correlation between a charging current, the temperature, the state of charge, and the state of health of the battery, within a time margin before the installation of lithium plating;
- deduce the model based on this correlation.

Cela permet d’avoir un modèle précis sur la base de paramètres facilement mesurables en limitant les temps de calcul.This makes it possible to have a precise model based on easily measurable parameters while limiting calculation times.

Selon une variante, la mesure du potentiel est réalisé au moyen de trois électrodes de mesure, respectivement une électrode d’anode, une électrode de cathode, et une électrode de référence. Cela permet d’être adapté aux connecteurs de charge avec trois électrodes.According to one variant, the measurement of the potential is carried out by means of three measuring electrodes, respectively an anode electrode, a cathode electrode, and a reference electrode. This makes it suitable for charging connectors with three electrodes.

Selon une variante, la mesure de la température de la batterie (B) est réalisée au moyen d’un capteur thermique de revêtement mis en place par dépôt physique en phase vapeur. Cela permet d’améliorer la précision de la mesure de température, et par là la précision de la réalisation du modèle.According to one variant, the temperature of the battery (B) is measured by means of a thermal coating sensor implemented by physical vapor deposition. This makes it possible to improve the precision of the temperature measurement, and thereby the precision of the model production.

Selon une variante, la batterie comporte des cellules, et ledit capteur thermique est mis en place sur chaque cellule de la batterie. Cela permet d’améliorer davantage la précision du modèle en ayant des mesures individuelles sur chaque cellule.According to one variant, the battery comprises cells, and said thermal sensor is placed on each cell of the battery. This further improves the accuracy of the model by having individual measurements on each cell.

Un autre objet de l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de recharge selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.Another object of the invention relates to a computer program comprising program code instructions for executing the steps of the recharging method according to the invention, when said program operates on a computer.

L’invention porte en outre sur un véhicule automobile comprenant un système de recharge selon l’invention.The invention further relates to a motor vehicle comprising a charging system according to the invention.

L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles :
- illustre schématiquement le montage à trois électrodes pour les mesures de potentiel de l’anode pour la modélisation dans une variante préférée de l’invention ;
- illustre schématiquement des résultats de mesures avec le montage de la figure précédente ; et
- illustre schématiquement la mise en œuvre du modèle d’apprentissage automatique dans le cadre de la variante préférée de l’invention.The invention will be further detailed by the description of non-limiting embodiments, and on the basis of the appended figures illustrating variants of the invention, in which:
- schematically illustrates the three-electrode assembly for anode potential measurements for modeling in a preferred variant of the invention;
- schematically illustrates measurement results with the assembly of the previous figure; And
- schematically illustrates the implementation of the machine learning model in the context of the preferred variant of the invention.

Le risque principal dans la recharge est le placage de lithium, c’est-à-dire que les ions lithium sont attirés à l’anode A tellement rapidement qu’ils peuvent entrer dans les structures moléculaires d’anode A. Par conséquent le lithium métallique se dépose sur l’anode A.The main risk in charging is lithium plating, i.e. lithium ions are attracted to anode A so quickly that they can enter the molecular structures of anode A. Hence lithium metal is deposited on anode A.

Le placage de lithium est une des raisons majeures de vieillissement de la batterie B. Les moyens mis en œuvre dans l’invention font partie d’un contrôleur de batterie C, pouvant lui-même faire partie d’un système de gestion de batterie (généralement appelé BMS).Lithium plating is one of the major reasons for aging of the battery B. The means implemented in the invention are part of a battery controller C, which can itself be part of a battery management system ( generally called BMS).

Il est reconnu que le placage de lithium se passe quand le potentiel de l’anode baisse en dessous de 0V dans la mesure des trois électrodes, dont le principe est dessiné dans . Les trois électrodes : l’électrode de référence ER, l’électrode de travail ET, et l’électrode auxiliaire EA sont séparées par deux séparateurs S1, S2. L’électrode de travail ET est la cathode, l’électrode auxiliaire EA est l’anode A, et l’électrode de référence ER sert à l’installation d’une tension de référence à zéro au milieu de l’électrolyte qui remplisse l’espace entres les trois électrodes.It is recognized that lithium plating occurs when the anode potential drops below 0V in the measurement of the three electrodes, the principle of which is drawn in . The three electrodes: the reference electrode ER, the working electrode ET, and the auxiliary electrode EA are separated by two separators S1, S2. The working electrode ET is the cathode, the auxiliary electrode EA is the anode A, and the reference electrode ER serves to install a zero reference voltage in the middle of the electrolyte that fills the space between the three electrodes.

Afin de minimiser l’impact de l’électrode de référence ER sur le fonctionnement de la batterie B qui a en réalité deux électrodes importantes, l’électrode de référence ER est un fin fil, par exemple avec un diamètre de 5µm, lorsque les deux autres électrodes ET, EA sont de 5cm en diamètre et de 70 µm en épaisseur à titre d’exemple. Le matériau de l’électrode de référence ER peut être du cuivre, mais il peut aussi être dans d’autres matériaux par exemple de l’oxyde de lithium-titane (LTO en abrégé).In order to minimize the impact of the reference electrode ER on the operation of battery B which actually has two important electrodes, the reference electrode ER is a thin wire, for example with a diameter of 5µm, when both other ET, EA electrodes are 5cm in diameter and 70 µm in thickness as an example. The material of the reference electrode ER can be copper, but it can also be made of other materials, for example lithium-titanium oxide (LTO for short).

L’électrode de travail ET, l’électrode auxiliaire EA et les deux séparateurs S1, S2 doivent être idéalement des parties coupées de la cellule à mesurer afin de pouvoir assurer la constance de la qualité de fabrication entre les pièces de mesure et les pièces de production. En effet, la distribution de probabilité de la taille des particules des matériaux des électrodes influe fortement les résultats. Les séparateurs S1, S2 doivent être idéalement nettoyés par l’électrolyte avant le remplissage dans le montage.The working electrode ET, the auxiliary electrode EA and the two separators S1, S2 must ideally be cut parts of the cell to be measured in order to be able to ensure consistency of manufacturing quality between the measuring parts and the measuring parts. production. Indeed, the probability distribution of the particle size of the electrode materials strongly influences the results. Separators S1, S2 should ideally be cleaned with electrolyte before filling in the assembly.

Dans la figure 2, signifie le courant, et signifie la température avec , et . L’axe horizontal indique le temps de recharge t en débutant d’un SOC de 0%. L’axe vertical indique le potentiel de l’anode A. Le dépassement de « 0V » signifie l’apparition du placage de lithium.In Figure 2, means current, and means the temperature with , And . The horizontal axis indicates the recharge time t starting from 0% SOC. The vertical axis indicates the potential of anode A. Exceeding “0V” means the appearance of lithium plating.

La montre les résultats typiques des mesures avec trois électrodes. Le potentiel de l’anode se réduit pendant la recharge. Le dépassement de 0V signifie l’apparition du placage de lithium, mais cela n’implique pas les 100% de SOC. Ce seuil de 100% correspond à une tension plus haute que la tension maximale de la cellule (généralement appelé « cut-off voltage) » dans le protocole CCCV pour avoir une marge de sécurité. Le temps avant le placage de lithium se réduit avec le courant : un plus haut courant nécessite moins de temps pour déclencher le placage de lithium. Ce temps dépend de la température également : une basse température promeut l’apparition du placage de lithium.There shows typical results of measurements with three electrodes. The anode potential is reduced during recharge. Exceeding 0V means the appearance of lithium plating, but this does not imply 100% SOC. This 100% threshold corresponds to a voltage higher than the maximum cell voltage (generally called “cut-off voltage)” in the CCCV protocol to have a safety margin. The time before lithium plating reduces with current: a higher current requires less time to trigger lithium plating. This time also depends on temperature: low temperature promotes the appearance of lithium plating.

L’idée de cette invention se base sur le principe de garder le potentiel de l’anode à un niveau à proximité de 0V, ce qui permet au courant le plus important possible de recharger et de garantir l’élimination du placage de lithium.The idea of this invention is based on the principle of keeping the anode potential at a level close to 0V, which allows the largest possible current to recharge and ensures the removal of lithium plating.

Le processus de développement se fait par deux étapes. La première étape est l’accumulation des données avec la mesure comme décrit ci-dessus, il faut répéter cette mesure avec multiples valeurs de courants à multiples valeurs de températures pour couvrir les plages pertinentes à l’application. Il est important d’assurer que les courbes comme montré dans la sont assez proches entre elles, afin d’assurer la qualité d’interpolation entre les lignes pour les points d’opération non mesurés. Comme cette stratégie risque de provoquer un vieillissement plus rapide de la batterie B, il faut idéalement assurer la précision de mesure du potentiel de l’anode au moins à 1 mV, ce qui est réalisable avec les instruments actuels.The development process is carried out in two stages. The first step is the accumulation of data with the measurement as described above, this measurement must be repeated with multiple current values at multiple temperature values to cover the ranges relevant to the application. It is important to ensure that the curves as shown in the are close enough to each other, in order to ensure the quality of interpolation between the lines for the unmeasured operating points. As this strategy risks causing faster aging of battery B, it is ideally necessary to ensure the accuracy of measuring the anode potential at least to 1 mV, which is achievable with current instruments.

La deuxième étape est la modélisation par l’apprentissage automatique. Les données d’entrée sont l’état de santé (en abrégé « SOH »), le SOC, et la température, la donnée de sortie est le courant de recharge avec lequel le placage de lithium se passe dans un certain temps défini, désigné comme , qui sert de marge de sécurité. Le niveau de dépend de la précision de mesure de SOC, de SOH et de la température de la batterie B sur véhicule.The second step is machine learning modeling. The input data is the state of health (abbreviated "SOH"), SOC, and temperature, the output data is the charging current with which the lithium plating takes place in a certain defined time, designated as , which serves as a safety margin. The level of depends on the measurement accuracy of SOC, SOH and the temperature of battery B on the vehicle.

Il y a deux points à noter dans la variante préférée. Le premier est la mesure de la température du module de batterie sur le véhicule. Les capteurs thermiques sont conventionnellement implantés sur le dessus du module de batterie. La valeur mesurée est beaucoup plus basse que la température de la cellule. Il faut utiliser le capteur thermique de revêtement produit par un procédé de par dépôt physique en phase vapeur (ou « PVD » pour « physical vapor deposition » en langue anglaise) au niveau de la cellule comme décrit par exemple dans la demande co-pendante FR2103618. Ce capteur peut avoir une épaisseur de 5µm ce qui permet une implantation sur la surface de la cellule à l’intérieur du module pour pouvoir mesurer la plus haute température à l’intérieur du module.There are two points to note in the preferred variation. The first is measuring the temperature of the battery module on the vehicle. Thermal sensors are conventionally located on top of the battery module. The measured value is much lower than the cell temperature. It is necessary to use the thermal coating sensor produced by a physical vapor deposition process (or “PVD” for “physical vapor deposition” in English) at the cell level as described for example in the co-pending application FR2103618 . This sensor can have a thickness of 5µm which allows implantation on the surface of the cell inside the module to be able to measure the highest temperature inside the module.

Le deuxième point est la résistance entre l’électrode de référence et l’électrode auxiliaire dans la mesure de trois électrodes. Le potentiel mesuré est plus haut que le potentiel de l’anode avec une différence de , où est le courant, et est la résistance. La résistance dépend de SOC, de SOH, de la température et du courant de charge. Il est donc important de faire la mesure de la résistance par spectroscopie d’impédance électrochimique (ou EIS pour « electrochemical impedance spectroscopy » en langue anglaise) pour les mêmes points de mesure comme décrit ci-dessus. Ces résultats sont à utiliser pour corriger le potentiel de l’électrode auxiliaire EA. Cette correction est plus importante pour les bas SOC et grands courants, où la résistance est la plus notable.The second point is the resistance between the reference electrode and the auxiliary electrode in the measurement of three electrodes. The measured potential is higher than the anode potential with a difference of , Or is the current, and is the resistance. Resistance depends on SOC, SOH, temperature and load current. It is therefore important to measure the resistance by electrochemical impedance spectroscopy (or EIS) for the same measurement points as described above. These results are to be used to correct the potential of the auxiliary electrode EA. This correction is more important for low SOC and large currents, where the resistance is most notable.

Le résultat de ce développement est un modèle qui prédit le niveau du courant en fonction de SOH, de SOC, et de la température en temps réel. Le courant varie selon l’évolution de température en refroidissement ou réchauffement par un refroidisseur de la batterie, ainsi que selon l’évolution du SOC sur un processus de recharge en prenant en compte le SOH, qui ne change pas pour une occurrence de recharge.The result of this development is a model that predicts the current level as a function of SOH, SOC, and temperature in real time. The current varies according to the evolution of temperature in cooling or heating by a battery cooler, as well as according to the evolution of the SOC over a recharge process taking into account the SOH, which does not change for a recharge occurrence.

Le courant de recharge est dynamique comme dans la solution actuelle avec un modèle physique, mais il est plus fiable dans le cas de l’invention. Par rapport aux modèles précis mais aussi très chers en temps de calculs de l’art antérieur, le modèle de l’apprentissage automatique de l’invention est beaucoup plus petit et facile à intégrer dans un logiciel de véhicule ; par rapport aux modèles simplifiés de l’art antérieur, ce modèle de données de l’invention ne comprend pas de simplification parce que ce sont les données de mesure qui donnent la loi de contrôle directement.The charging current is dynamic as in the current solution with a physical model, but it is more reliable in the case of the invention. Compared to the precise but also very expensive models in calculation time of the prior art, the automatic learning model of the invention is much smaller and easier to integrate into vehicle software; compared to the simplified models of the prior art, this data model of the invention does not include any simplification because it is the measurement data which gives the control law directly.

La recharge est plus rapide que dans les solutions actuelles puisque le protocole CCCV impose un courant plus prudent que nécessaire pour assurer l’élimination du placage de lithium.Charging is faster than in current solutions since the CCCV protocol imposes a more conservative current than necessary to ensure the elimination of lithium plating.

Il faut noter que cette invention accélère la recharge uniquement pendant la phase CC, et n’emporte de préférence aucune accélération pendant la phase CV, parce que pendant la phase CV la tension de la batterie atteint déjà la valeur maximale, et le courant est obligé de se réduire.It should be noted that this invention accelerates the recharge only during the CC phase, and preferably does not bring any acceleration during the CV phase, because during the CV phase the battery voltage already reaches the maximum value, and the current is forced to reduce.

En résumé cette invention permet d’exploiter la performance de la batterie pour atteindre une recharge plus rapide que les solutions actuelles tout en respectant la nécessité de l’élimination du placage de lithium.In summary, this invention makes it possible to exploit the performance of the battery to achieve faster charging than current solutions while respecting the need to eliminate lithium plating.

Claims (10)

Système de recharge pour une batterie (B) véhicule automobile, comprenant :
- des données d’un modèle d’apprentissage automatique (M) de prédiction d’un courant de recharge et de marge de temps avant un placage de lithium sur une anode de connecteur de recharge, sur la base de la température de la batterie (B), l’état de charge et l’état de santé de la batterie (B),
- des moyens de mesure pour mesurer la température, l’état de charge, et l’état de santé de la batterie (B),
- un moyen d’évaluation pour déterminer sur la base dudit modèle et des mesures, un courant de recharge limitant le placage de lithium en imposant à l’anode un potentiel électrique le plus proche possible d’une référence de placage, de préférence 0V, et supérieur à ladite référence de placage, dans la marge de temps ;
- un moyen de recharge pour appliquer ledit courant de recharge.Charging system for a motor vehicle battery (B), comprising:
- data from a machine learning model (M) for predicting a charging current and time margin before lithium plating on a charging connector anode, based on the temperature of the battery ( B), the state of charge and the state of health of the battery (B),
- measuring means for measuring the temperature, the state of charge, and the state of health of the battery (B),
- an evaluation means for determining, on the basis of said model and the measurements, a recharge current limiting the lithium plating by imposing on the anode an electrical potential as close as possible to a plating reference, preferably 0V, and greater than said plating reference, within the time margin;
- a charging means for applying said charging current. Système de recharge selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure de la température de la batterie (B) comprend un capteur thermique de revêtement mis en place par dépôt physique en phase vapeur.Charging system according to claim 1, characterized in that the means for measuring the temperature of the battery (B) comprises a thermal coating sensor implemented by physical vapor deposition. Système de recharge selon la revendication 2, caractérisé en ce ledit capteur thermique est mis en place sur chaque cellule de la batterie (B).Charging system according to claim 2, characterized in that said thermal sensor is placed on each cell of the battery (B). Procédé de recharge pour une batterie (B) véhicule automobile, comprenant :
- une étape de modélisation pour réaliser un modèle d’apprentissage automatique (M) de prédiction d’un courant de recharge et de marge de temps avant un placage de lithium sur une anode de connecteur de recharge, sur la base de la température de la batterie (B), l’état de charge et l’état de santé de la batterie (B),
- un étape de mesure de la température, l’état de charge, et l’état de santé de la batterie (B),
- un étape d’évaluation déterminer sur la base dudit modèle et des mesures, un courant de recharge limitant le placage de lithium en imposant à l’anode un potentiel électrique le plus proche possible d’une référence de placage, de préférence 0V, et supérieur à ladite référence de placage, dans la marge de temps ;
- un étape de recharge pour appliquer ledit courant de recharge.Charging method for a motor vehicle battery (B), comprising:
- a modeling step for producing a machine learning model (M) for predicting a charging current and time margin before plating lithium on an anode of a charging connector, on the basis of the temperature of the charging connector battery (B), the state of charge and the state of health of the battery (B),
- a step of measuring the temperature, the state of charge, and the state of health of the battery (B),
- an evaluation step determining, on the basis of said model and the measurements, a recharge current limiting the lithium plating by imposing on the anode an electrical potential as close as possible to a plating reference, preferably 0V, and greater than said plating reference, within the time margin;
- a recharge step to apply said recharge current. Procédé de recharge selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’étape de modélisation comprend les sous-étapes suivantes :
- mesurer le potentiel de l’anode dans le temps pendant des recharges jusqu’à la mise en place d’un placage de lithium sur l’anode ;
- réaliser une corrélation entre un courant de recharge, la température, l’état de charge, et l’état de santé de la batterie (B), dans une marge de temps avant la mise en place d’un placage de lithium ;
- déduire le modèle (M) sur la base de cette corrélation.Recharging method according to claim 4, characterized in that the modeling step comprises the following sub-steps:
- measure the potential of the anode over time during recharges until a lithium plating is placed on the anode;
- carry out a correlation between a charging current, the temperature, the state of charge, and the state of health of the battery (B), within a time margin before the installation of lithium plating;
- deduce the model (M) based on this correlation. Procédé de recharge selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mesure du potentiel est réalisé au moyen de trois électrodes de mesure, respectivement une électrode d’anode (EA), une électrode de cathode (ET), et une électrode de référence (ER).Recharging method according to claim 5, characterized in that the measurement of the potential is carried out by means of three measuring electrodes, respectively an anode electrode (EA), a cathode electrode (ET), and a reference electrode ( ER). Procédé de recharge selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que la mesure de la température de la batterie (B) est réalisée au moyen d’un capteur thermique de revêtement mis en place par dépôt physique en phase vapeur.Recharging method according to any one of claims 5 to 6, characterized in that the measurement of the temperature of the battery (B) is carried out by means of a thermal coating sensor implemented by physical vapor deposition. Procédé de recharge selon la revendication 7, dans lequel la batterie comporte des cellules, caractérisé en ce ledit capteur thermique est mis en place sur chaque cellule de la batterie (B).Recharging method according to claim 7, in which the battery comprises cells, characterized in that said thermal sensor is placed on each cell of the battery (B). Programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé de recharge selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.A computer program comprising program code instructions for carrying out the steps of the charging method according to any of claims 4 to 8, when said program is operating on a computer. Véhicule automobile (V) comprenant un système de recharge selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.Motor vehicle (V) comprising a charging system according to any one of claims 1 to 3.
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