WO2022200241A1 - Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d'une batterie électrique rechargeable - Google Patents

Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d'une batterie électrique rechargeable Download PDF

Info

Publication number
WO2022200241A1
WO2022200241A1 PCT/EP2022/057273 EP2022057273W WO2022200241A1 WO 2022200241 A1 WO2022200241 A1 WO 2022200241A1 EP 2022057273 W EP2022057273 W EP 2022057273W WO 2022200241 A1 WO2022200241 A1 WO 2022200241A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
wave
amplitude
aging
transmitted
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/057273
Other languages
English (en)
Inventor
Marc Deschamps
Vincent BODENEZ
Nicolas Guillet
Original Assignee
Blue Solutions
Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blue Solutions, Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives filed Critical Blue Solutions
Priority to EP22714214.8A priority Critical patent/EP4314850A1/fr
Publication of WO2022200241A1 publication Critical patent/WO2022200241A1/fr

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4472—Mathematical theories or simulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4481—Neural networks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/46—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by spectral analysis, e.g. Fourier analysis or wavelet analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/025—Change of phase or condition
    • G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/269—Various geometry objects
    • G01N2291/2697—Wafer or (micro)electronic parts

Definitions

  • the present invention relates to a method for estimating an aging indicator of a rechargeable electric battery. It also relates to a system implementing such a method and an electric battery, in particular rechargeable, equipped with such a system.
  • the field of the invention is the field of the characterization of electric batteries, in particular rechargeable batteries, and in particular the field of estimating the aging of such a battery.
  • the aging of a battery can be characterized by measuring an indicator of aging of said battery, such as for example a state of health (in English “State of Health” or SoH) or even a life expectancy (in English “Remaining Usable Lifespan” or RUL).
  • an indicator of aging of said battery such as for example a state of health (in English “State of Health” or SoH) or even a life expectancy (in English “Remaining Usable Lifespan” or RUL).
  • acoustic, non-destructive solutions based on the measurement of acoustic parameters. These solutions use either the time of flight of an incident acoustic signal propagating in the battery, or the number of detected hits and the energy associated with each hit. However, these solutions are sensitive to parasitic noise due to acoustic signals originating from sources external to the battery. Moreover, the current acoustic solutions do not allow a precise estimation of the aging of the battery.
  • An object of the present invention is to overcome at least one of the aforementioned drawbacks.
  • Another object of the present invention is to propose an acoustic solution making it possible to estimate an indicator of aging of a battery, which is less sensitive to external disturbances.
  • Another object of the present invention is to propose a more efficient and more precise acoustic solution for estimating an indicator of aging of a battery throughout the life of said battery.
  • the invention makes it possible to achieve at least one of these aims by a method for estimating an indicator of aging of a battery comprising at least one elementary electric cell, in particular rechargeable, said method comprising at least one iteration a characterization phase comprising the following steps:
  • the invention proposes to inject a probe acoustic wave into the battery and to pick up the part of the probe wave transmitted by said battery.
  • This transmitted wave comprises at least one component whose amplitude is representative of, and evolves with, aging of the battery and in particular of the materials which constitute it, such as for example aging due to oxidation, delamination, to the morphological or crystallographic evolution, etc., of the materials constituting the battery.
  • the value of the aging indicator such as for example the SoH or the RUL, is determined according to the amplitude of the at least one representative frequency component.
  • Such a determination of an indicator of the aging of a battery makes it possible to detect and measure an aging of said battery when the storage capacity of the battery, or the energy delivered by said battery, are not impacted by the aging of said battery.
  • the invention makes it possible to estimate the aging of a rechargeable electric battery without having to measure its electrical characteristics.
  • the invention makes it possible to determine the aging of an electric battery based on at least one representative frequency component present in a probe wave injected into said battery.
  • the invention is less, or even not, sensitive to noise originating from sources external to said battery.
  • the invention can be implemented in a simple, rapid and safe manner, while the battery is in use, since it does not require any measurement of a current (or of an electrical voltage) delivered (e) by the battery and more generally any electrical quantity of said battery.
  • battery and “electric battery” may be used to designate an electric battery, rechargeable or not.
  • an electric battery can comprise a single elementary cell.
  • the battery may consist of an elementary cell.
  • the battery can comprise several elementary cells.
  • the battery may also comprise other active or passive components such as, for example, compression elements of the elementary cell or cells, circulation elements for a heat transfer fluid, an external casing containing the cells, etc
  • a "unit cell”, also called “cell”, is formed by a negative electrode and a positive electrode between which there is an electrolyte layer.
  • the negative electrode, electrolyte and positive electrode are stacked in one direction, called the cell stacking direction.
  • At least one elementary cell can be wound on itself around a winding direction, or folded on itself in a folding direction.
  • the battery may be an electrochemical battery.
  • the remaining life expectancy also called RUL (Remaining Useful Life)
  • RUL Remaining Useful Life
  • the remaining life expectancy is a parameter calculated from quantifiable data which corresponds to the estimated remaining life span taking into account various indicators of aging / degradation observed. . It can be expressed in duration (time) or number of cycles before one of the performance indicators of the battery (remaining storage capacity, maximum energy stored, maximum power available, internal resistance, etc.) reaches a defined threshold value and remains permanently below this threshold
  • the aging indicator whose value is measured can be the state of health, SoH, or the remaining life expectancy, RUL, of the battery.
  • amplitude of the representative frequency component is meant the amplitude of the at least one representative frequency component in the transmitted wave relative to its amplitude in the injected probe wave.
  • This amplitude can be the value measured in the probe wave in particular when the amplitude in the probe wave is a calibrated amplitude, or a value calibrated according to the value of the amplitude in the probe wave when the latter is not a calibrated value.
  • the probe wave may be emitted in contact with the battery, and in particular with each cell of the battery, at the level of a first end of said battery, so that it is transported by the materials which make up said battery or said each cell.
  • the invention makes it possible to better inject the probe wave into the battery and ensure better transmission of the probe wave in said battery, in particular in each cell, so as to obtain a transmitted acoustic wave of better quality.
  • the precision of the measurement of the aging indicator is thus improved.
  • the invention can implement an acoustic transmitter arranged in contact with the battery, and in particular in contact with the or each cell of the battery, for example at said first end.
  • the transmitted wave can be picked up in contact with the battery, and in particular with each cell of the battery, at a second end of said battery.
  • the invention makes it possible to better capture the acoustic wave transmitted by the battery so as to obtain a transmitted acoustic wave of better quality.
  • Such capture of the wave transmitted in contact with the battery makes it possible to reduce the parasitic acoustic waves that may be emitted by sources external to the battery. The accuracy of the measurement of the battery aging indicator is thus improved.
  • the invention can implement an acoustic receiver arranged in contact with the battery, more particularly in contact with the or each cell of the battery, in particular at said second end.
  • the second end is opposite the first end, in particular in the stacking direction of the or each cell of the battery.
  • the at least one representative frequency component crosses all of the different layers of each cell before being captured, which allows a more precise estimation of the state of the battery aging indicator.
  • the emission step can perform an emission of the probe wave over a sufficient duration so that the probe wave stabilizes in terms of frequency and amplitude.
  • the emission step can carry out an emission of the probe wave over a duration greater than the duration of a simple transient phenomenon.
  • the emission step can carry out an emission of the probe wave over a period sufficient for the establishment of a steady state, or quasi-steady state, in the battery.
  • the transmitted wave is picked up when the stationary state has been established in the battery.
  • the duration of establishment of the steady state can depend on the battery but also on the composition of the probe wave, and can be determined by a person skilled in the art by tests, during a phase preliminary, without showing undue effort.
  • the stationary character of an acoustic signal is verified if the transmitted acoustic signal has at least a periodic part of constant frequency and amplitude over time.
  • the transmitted signal presents a change in frequency and/or amplitude over time, the signal is considered to be in transient state (phase generally observed at the beginning and at the end of signal transmission).
  • the time required for the establishment of the steady state is generally defined from the time constant ( ⁇ ) of the system: after 3 ⁇ , the transient state is close to 95% of the steady state. After 5 ⁇ , the system can be considered stationary (>99%).
  • the aging indicator can be linked, by a monotonic function, to the amplitude of the at least one representative frequency component in the transmitted wave, over part or all of a range of the values of said aging indicator.
  • the determination of the aging indicator is carried out in a simple, rapid manner and with very few computational resources.
  • the monotonic function can be an increasing function or a decreasing function, a linear function or not.
  • the aging indicator can be a function of the amplitude of a single representative frequency component for the entire range of values of said aging indicator.
  • the aging indicator can be a function of the amplitude of different representative frequency components, for different parts of the range of values of said aging indicator.
  • the latter can be a function of the amplitude of a first representative frequency component
  • this may be a function of the amplitude of another representative frequency component.
  • the frequency of the representative frequency component may be between 90 kHz-110 kHz, and in particular may be equal to 97 kHz.
  • the frequency of the representative frequency component can be between 60 kHz-65 kHz, or 320 kHz-330 kHz, or even 358 kHz-380 kHz.
  • the probe wave may comprise only the at least one representative frequency component.
  • the probe wave can comprise other frequency components than the at least one representative frequency component.
  • the probe wave can perform a frequency sweep between two predefined extreme frequency values.
  • the at least one frequency component, and more generally the probe wave can be determined during a preliminary phase carried out before the first iteration of the characterization phase.
  • the measurement phase may comprise a step of executing an action, called tracking, predefined.
  • the characterization phase can be repeated at a predetermined frequency, in particular during the use of the battery.
  • the method according to the invention makes it possible to monitor or monitor, over time, the state of aging of a battery, and possibly its evolution.
  • the preliminary phase identifies both at least one representative frequency component whose amplitude varies according to the aging of the battery when it travels through said battery, but also at least one function linking the values of the amplitude of the at least one frequency component representative of the values of the aging indicator.
  • the preliminary phase can be carried out for each type of battery so as to identify a correlation model which is applicable for all the batteries of the same type, that is to say all the batteries having the same composition and/or the same architecture. .
  • the preliminary phase can be carried out specifically for a given application of the battery, that is to say for a specific use of the battery such as for example for an automotive application, for a stationary application, for a domestic application, etc.
  • the preliminary phase can be carried out for several battery applications when the same correlation model can be used for all these applications.
  • the test probe wave may include a plurality of frequency components.
  • the test probe wave can carry out a frequency sweep between two extreme frequency values.
  • the reference battery is a battery identical or similar, in terms of architecture, to the battery whose aging indicator is to be estimated.
  • the correlation model may include one or more mathematical functions, or relationships.
  • the correlation model can comprise a correspondence table between the values of the aging indicator and the amplitude values of the at least one representative frequency component.
  • the correlation model may comprise a neural network trained during the preliminary phase, or according to the values obtained during the preliminary phase.
  • the analysis module can comprise at least one analog component and/or at least one digital component.
  • the analysis module can be a processor, an electronic chip, etc., programmed to carry out the operations entrusted to it.
  • the analysis module can be a computer program, which when executed implements the operations entrusted to it.
  • the analysis module can be an independent module or a module integrated into an existing module or unit, such as for example an electronic chip, a processor or a computer or a management unit of a battery, or of a pack comprising several batteries, said management unit also being known as the "Battery Management System", BMS, in English.
  • BMS Battery Management System
  • the acoustic emitter can be any type of acoustic emitter.
  • At least one acoustic transmitter can include an electrical signal generator coupled to an electroacoustic transducer or a piezoelectric transducer, converting the electrical signal into an acoustic wave.
  • the electrical signal generator may be configured, or controlled, to generate an electrical signal comprising one or more different frequency components.
  • the electric signal can preferably be a sinusoidal alternating signal, but can also be a square, triangular signal, etc., and more generally an electric signal generated following, or representing, a pseudo random binary sequence (SBPA).
  • SBPA pseudo random binary sequence
  • the acoustic receiver can be any type of acoustic receiver.
  • At least one acoustic receiver can comprise a piezoelectric transducer, or an electroacoustic transducer, designed to pick up the transmitted wave and convert it into an electrical signal.
  • an electric battery in particular rechargeable, comprising at least one elementary cell, equipped with a system according to the invention or with means configured to implement the method according to the invention.
  • the system can be integrated into said battery, for example within a casing of said battery, or within a battery pack comprising several batteries.
  • the battery can comprise a single elementary cell.
  • the battery may consist of an elementary cell.
  • the battery can comprise several elementary cells.
  • the battery may also comprise other active or passive components such as, for example, compression elements of the elementary cell or cells, circulation elements for a heat transfer fluid, an external casing containing the cells, etc
  • At least one acoustic transmitter and/or at least one acoustic receiver can be positioned in contact with the battery.
  • the acoustic transmitter and the acoustic receiver can preferably be positioned in contact with said battery at the level of two opposite ends of the battery, in particular in the stacking direction of the, or each, elementary cell of said battery .
  • the system can be used on demand, or at a predetermined frequency, to determine the state of aging of said battery.
  • an elementary electric cell in particular rechargeable, equipped with a system according to the invention.
  • the elementary cell according to the invention may comprise a negative electrode and a positive electrode between which there is a layer of electrolyte.
  • the negative electrode, electrolyte and positive electrode are stacked in one direction, called the cell stacking direction.
  • the elementary cell according to the invention can be wound on itself around a winding direction, or folded on itself in a folding direction.
  • the 100 process of the can be applied to any battery, in particular electrochemical, for which it is desired to measure, at a given instant, the value of an aging indicator, such as for example the state of health (SoH) or the remaining life expectancy (RUL).
  • SoH state of health
  • RUL remaining life expectancy
  • the method 100 includes a first step 102 of transmitting an acoustic wave, called a probe wave, into the battery.
  • the probe wave comprises at least one acoustic component, called the representative acoustic component, the amplitude of which varies according to the state of aging of the battery when it passes through said battery.
  • This at least one acoustic component is determined during a preliminary phase, which will be described in more detail later with reference to FIGURES 6a-6f and FIGURES 7a-7g.
  • the probe wave comprises only one or more representative frequency components.
  • the probe wave may include other frequency components.
  • the probe wave is emitted by an acoustic transmitter placed in contact with the battery so as to maximize the probe wave injected into the battery.
  • the probe wave is emitted, or injected, into the battery at a first end of the battery, in the stacking direction of the, or each, cell of said battery.
  • the part of the probe wave transmitted by the battery is picked up by an acoustic receiver.
  • the acoustic receiver is placed in contact with the battery so as to maximize capture of the transmitted wave and increase the signal-to-noise ratio.
  • the transmitted wave is picked up at a second end of the battery, opposite the first end, in the stacking direction of the, or each, elementary cell of the battery.
  • the amplitude of the at least one representative component of the transmitted wave is determined. More specifically, this step 106 determines the amplitude of the at least one frequency component in the transmitted wave relative to its amplitude in the probe wave. In other words, this step 106 determines by how much the amplitude of the at least one transmitted frequency component has been reduced during the propagation of the probe wave in the battery.
  • the correlation model links the amplitude of the frequency component to the value of the aging indicator.
  • This correlation model is predetermined during a preliminary step, a specific example of which is given in no way limiting below.
  • the predetermined correlation model can be a mathematical relationship, a graph, a table, a neural network, etc., and more generally any law linking the amplitude of the at least one representative frequency component to the aging indicator.
  • the 200 process of the can be applied to any rechargeable electric battery, or not, in particular electrochemical, for which it is desired to monitor the evolution over time of an aging indicator, such as for example the SoH or the RUL.
  • Method 200 includes all of the steps of Method 100 from which provides a measured value of the aging indicator.
  • the method 200 further comprises a step 202 for determining whether the measured value of the aging indicator verifies at least one predetermined condition in relation to at least one predetermined threshold value.
  • step 202 the method 200 is terminated after step 202.
  • a new iteration of the method 200 can be carried out, on demand, or again at a predetermined frequency, or continuously.
  • the method 200 comprises a step 204 of execution of a so-called follow-up action.
  • the measured value can be compared to one or more threshold values.
  • the follow-up action can comprise the emission of a notification indicating that the battery has suffered a significant degradation.
  • the follow-up action may comprise a limitation of at least one operating range of the battery, for example the maximum power in charge or discharge, a maximum voltage, or a minimum voltage, etc., to preserve the performance of said battery.
  • a limitation may be accompanied by the issuance of a notification indicating said limitation.
  • the follow-up action may include issuing a danger notification and activation of a backup mode of said battery with severely limited performance.
  • the at least one notification may be an audible or visual notification, transmitted through a wired or wireless channel, and emitted within a vehicle, or a station, including the battery for the attention of the driver of said vehicle, and/or within a remote site for the attention of an operator or manager.
  • step 204 of performing at least one follow-up action method 200 is finished.
  • a new iteration of the method 200 can be carried out, on demand, or at a predetermined frequency, or even continuously.
  • the 300 process of the can be applied to any electric battery, in particular rechargeable, in particular electrochemical, for which it is desired to monitor an aging indicator, such as for example the SoH or the RUL.
  • Method 300 includes all of the steps of Method 100 from , or method 200 of .
  • the method 300 further comprises a preliminary phase 302, executed before the first iteration of the method 100 or 200, during which a probe wave and a correlation model are identified for a battery, called a reference.
  • This probe wave and this correlation model are then used to estimate/measure the value of the aging indicator for any battery identical or similar to the reference battery.
  • FIGURES 6a-6f and 7a-7g Two non-limiting embodiments of a preliminary phase are described with reference to FIGURES 6a-6f and 7a-7g.
  • the 400 system of the comprises at least one acoustic transmitter 402, provided for injecting a probe acoustic wave into the battery.
  • the acoustic transmitter 402 can be provided to come into contact with the battery.
  • the acoustic transmitter 402 can be mounted integral with the battery, for example by gluing, by screwing, and more generally by any known fixing means.
  • the acoustic emitter 402 can be any type of acoustic emitter.
  • the acoustic transmitter may include an electrical signal generator coupled to an electro-acoustic transducer or a piezoelectric transducer, converting the electrical signal into an acoustic wave.
  • the AC electrical signal generator may be configured, or controlled, to generate an electrical signal including one or more representative frequency components.
  • the electric signal can preferably be a sinusoidal alternating signal, but can also be a square, triangular signal, etc., and more generally an electric signal generated following, or representing, a pseudo random binary sequence (SBPA).
  • SBPA pseudo random binary sequence
  • the system 400 further comprises at least one acoustic receiver 404, designed to pick up an acoustic wave, referred to as transmitted, propagating in the battery.
  • the acoustic receiver 404 can be provided to come into contact with the battery.
  • the acoustic receiver 404 can be mounted integral with the battery, for example by gluing, by screwing, and more generally by any known fixing means.
  • the acoustic receiver 404 may include a piezoelectric transducer, or an electroacoustic transducer, provided to pick up the transmitted acoustic wave and convert it into an electrical signal.
  • the system 400 further comprises at least one analysis module 406 configured to determine a value of an aging indicator of said battery as a function of the amplitude of at least one representative frequency component in said transmitted wave, and of a previously determined correlation model, applicable to said battery, and linking said amplitude to said aging indicator.
  • the analysis module 406 is connected to the acoustic receiver 404 in a wired or wireless manner.
  • the analysis module 406 can be a processor, or an electronic chip, and more generally any electronic and/or computer device programmed to perform the functions assigned to it.
  • the analysis module 406 can take the form of a management module which is connected both to the acoustic transmitter 402 and to the acoustic receiver 404 in order, on the one hand, to trigger the emission of the probe wave by the acoustic transmitter 402 and on the other hand receive the electrical signal representative of the wave transmitted from the acoustic receiver 404.
  • The is a schematic representation of a non-limiting embodiment of an electric battery, rechargeable or not, equipped with a system according to the invention.
  • the 500 storage battery shown in the , is equipped with a system for estimating an aging indicator according to the invention, and in particular with the system 400 of the .
  • the battery 500 comprises between a first end 502 and a second end 504, opposite each other in a transverse direction of said battery, four elementary cells 506 1 -506 4 aligned in said transverse direction.
  • the number of elementary cells is not limited to 4.
  • the battery according to the invention may comprise one or more elementary cells.
  • Each elementary cell 506 i comprises a positive electrode 508 i , a negative electrode 510 i and an electrolyte layer 512 i , represented very schematically and only for the elementary cell 506 1 , stacked in a stacking direction.
  • the stacking direction corresponds to the direction of alignment of the cells 506 1 -506 4 between them, which itself corresponds to the transverse direction of the battery 500.
  • the stacking direction can be different from the cell alignment direction, for example perpendicular to the cell alignment direction.
  • each elementary cell 506 i can be folded, or surrounded, on itself one or more times.
  • the acoustic transmitter 402 and the receiver 404 are positioned so that the probe wave injected by the acoustic transmitter 402 passes through each elementary cell 506 i in the stacking direction of said cell 506 i .
  • the acoustic transmitter 402 is placed in contact with the first end 502 of the battery 500 and the receiver 404 is placed in contact with the second end 504 of the battery.
  • the analysis module 406 is arranged on one side of the battery 500 in the example shown.
  • the analysis module 406 can be arranged remotely from the body of the battery, or can on the contrary be integrated into a management module (not shown) of the battery 500.
  • the battery 500 can be any type of electric battery, rechargeable or not, and in particular an electrochemical battery.
  • battery 500 can be a Li-ion or Lithium-Metal-Polymer (LMP®) battery.
  • a system according to the invention is used for several elementary cells.
  • a system according to the invention can be used individually for at least one, in particular each, elementary cell.
  • the battery 500 can be equipped with four systems according to the invention, one for each cell.
  • The is a schematic representation of a non-limiting exemplary embodiment of an elementary electric cell, in particular rechargeable, equipped with a system according to the invention.
  • the elementary cell 506 1 which is instrumented, unlike the example of the on which it is the battery 500 comprising one or more elementary cells which is instrumented.
  • the transmitter 402 and the receiver 404 are positioned so that the probe wave injected by the acoustic transmitter 402 passes through each elementary cell 506 i in the stacking direction of said cell 506 i .
  • FIGURES 6a-6f examples of acoustic signals obtained for a reference Li-ion battery on the one hand
  • FIGURES 6a-6f examples of acoustic signals obtained for a reference Li-ion battery on the one hand
  • LMP® Lithium-Metal Polymer
  • FIGURES 6a-6f are non-limiting examples of signals for a Li-ion battery.
  • The represents the amplitude over time of an acoustic wave 602, called the test wave.
  • This test wave 602 is used to determine at least one acoustic frequency component whose amplitude varies according to the aging of the Li-ion battery, when it travels through said Li-ion battery.
  • the test wave 602 comprises several frequency components.
  • the test wave 602 performs a frequency sweep over time between 20 kHz and 150 kHz.
  • the different frequency components of the test wave 602 have the same amplitude.
  • test wave 602 is a sine wave.
  • the test wave 602 is emitted over a period sufficient for the establishment of a steady state of propagation in the reference Li-ion battery.
  • An acoustic wave 604 corresponds to the part of the test wave 602, transmitted by the reference Li-ion battery. As seen, the different frequency components of the transmitted test wave 604 do not have the same amplitude.
  • the spectral density of the test wave 602 is substantially constant between 20 and 150 kHz, whereas the spectral density of the transmitted test wave 604 varies greatly.
  • the power spectral density of the transmitted test wave 604 varies greatly depending on the state of charge on certain frequencies. It is therefore possible to estimate the state of charge of the reference Li-ion battery according to the amplitude of certain frequency components of the test wave, for example the component having a frequency of 27 kHz.
  • the amplitude of the 97 kHz frequency component varies according to the state of health of the reference Li-ion battery, and that this variation is significant at this frequency. Consequently, the amplitude of this frequency component, in the transmitted wave, can be used to measure the state of aging of the reference Li-ion battery, but also any Li-ion battery identical or similar to the Li battery. -reference ion.
  • SoC states of charge
  • the amplitude of an acoustic wave of frequency 97 kHz transmitted by the reference Li-ion battery can be measured for different states of health of said battery to obtain a law linking the value of this amplitude to the state of health SoH of said Li-ion battery.
  • This law can then be used to acoustically measure the value of the SoH state of health of Li-ion batteries of the same type, i.e. having the same or similar composition.
  • the probe wave used, during the characterization phases of the method according to the invention for measuring the value of the aging indicator may not include than this at least one frequency component.
  • the probe wave which is then used to measure the value of the aging indicator (SoH or RUL) for Li-ion batteries identical or similar to the Reference Li-ion battery can only understand the 97kHz frequency component.
  • FIGURES 7a-7g are non-limiting examples of signals for a reference Lithium-Metal-Polymer (LMP®) battery.
  • LMP® Lithium-Metal-Polymer
  • test wave 702 The represents the amplitude over time of an acoustic wave 702, called the test wave.
  • This test wave 702 is used to determine, during a preliminary phase, at least one acoustic frequency component whose amplitude varies according to the aging of the reference LMP® battery when it travels through the reference LMP® battery.
  • test wave 702 comprises several frequency components.
  • test waveform 702 performs a frequency sweep over time between 20 kHz and 500 kHz. It should be noted that the test wave 702 does not have the same amplitude for the different frequency components that make it up.
  • test wave 702 is a sine wave.
  • the test wave 702 is emitted over a period sufficient for the establishment of a steady state of propagation in the reference LMP® battery.
  • An acoustic wave 704 called the transmitted test wave, corresponding to the part of the test wave 702, transmitted by the reference LMP® battery, is picked up.
  • the different frequency components of the transmitted test wave 704 do not have the same amplitude.
  • test wave 702 The gives the power spectral density of test wave 702 and transmitted test wave 704.
  • the most relevant frequencies and frequency ranges are 62 kHz, 321 kHz-330 kHz and 358 kHz-380 kHz.
  • the acoustic wave transmitted by the reference LMP® battery evolves monotonously with aging in cycling.
  • the amplitude of the transmitted test wave tends to increase with aging.
  • the amplitude of the transmitted test wave increases linearly during the aging of the reference LMP® battery, while the capacity available in the reference LMP® battery remains more or less stable and is greater than the initial capacity. , that is to say that the state of health as it is usually defined is greater than 100%.
  • the probe wave which is then used, during the characterization phases, to measure the value of the aging indicator (SoH or RUL) for LMP batteries ® identical or similar to the reference LMP® battery can only include the frequency components at 62 kHz and 96 kHz.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé (100) d'estimation d'un indicateur vieillissement d'une batterie électrique, comprenant au moins une itération d'une phase de mesure comprenant les étapes suivantes : - émission (102), dans ladite batterie, d'une onde acoustique, dite onde sonde, comprenant au moins une composante fréquentielle, dite représentative, dont l'amplitude est fonction du vieillissement de ladite batterie (500); - réception (104) d'une onde acoustique, dite onde transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie, de ladite onde sonde; - détermination (107) d'une valeur d'un indicateur de vieillissement de ladite batterie en fonction : • de l'amplitude de l'au moins une composante fréquentielle représentative dans ladite onde transmise, et • d'un modèle de corrélation, préalablement déterminé, applicable à ladite batterie, et reliant ladite amplitude audit indicateur de vieillissement. Elle concerne également un système mettant en œuvre un tel procédé et une batterie électrique équipée d'un tel système.

Description

Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique rechargeable.
La présente invention concerne un procédé pour estimer un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique rechargeable. Elle concerne également un système mettant en œuvre un tel procédé et une batterie électrique, en particulier rechargeable, équipé d’un tel système.
Le domaine de l’invention est le domaine de la caractérisation des batteries électriques, en particulier rechargeables, et en particulier le domaine de l’estimation du vieillissement d’une telle batterie.
État de la technique
Le vieillissement d’une batterie peut être caractérisé en mesurant un indicateur de vieillissement de ladite batterie, tel que par exemple un état de santé (en anglais « State of Health » ou SoH) ou encore une espérance de vie (en anglais « Remaining Usable Lifespan » ou RUL).
L’estimation d’un tel indicateur de vieillissement d’une batterie électrique rechargeable fait l’objet de nombreux travaux.
Il existe des modèles mathématiques basés sur des paramètres électriques de la batterie tels que la tension aux bornes de la batterie, le courant délivré par la batterie, la température de la batterie, etc. Ces modèles sont principalement basés sur une corrélation entre le paramètre de vieillissement (SoH ou RUL) de la batterie et la capacité de stockage de la batterie, ou l’énergie délivrée par la batterie. Or, les conséquences d’un vieillissement des matériaux qui constituent la batterie ne sont pas forcément détectables par la capacité de stockage de la batterie ou l’énergie délivrée par la batterie, ces conséquences pouvant être compensées par d’autres phénomènes, en particulier au début du vieillissement de la batterie. Par conséquent, les solutions basées sur les paramètres électriques ne permettent pas de déterminer de manière fidèle l’état de santé d’une batterie tout au long de la vie de la batterie.
Il existe aussi des solutions acoustiques, non destructives, basées sur la mesure de paramètres acoustiques. Ces solutions utilisent soit le temps de vol d’un signal acoustique incident se propageant dans la batterie, soit le nombre de coups détectés et l’énergie associée à chaque coup. Cependant ces solutions sont sensibles aux bruits parasites dus à des signaux acoustiques provenant de sources externes à la batterie. De plus, les solutions acoustiques actuelles ne permettent pas une estimation précise du vieillissement de la batterie.
Un but de la présente invention est de pallier au moins un des inconvénients précités.
Un autre but de la présente invention est de proposer une solution acoustique permettant d’estimer un indicateur de vieillissement d’une batterie, moins sensible aux perturbations externes.
Un autre but de la présente invention est de proposer une solution acoustique plus efficace et plus précise pour estimer un indicateur de vieillissement d’une batterie tout au long de la vie de ladite batterie.
L’invention permet d’atteindre au moins l’un de ces buts par un procédé d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique comprenant au moins une cellule élémentaire de stockage électrique, en particulier rechargeable, ledit procédé comprenant au moins une itération d’une phase de caractérisation comprenant les étapes suivantes :
  • émission, dans ladite batterie, d’une onde acoustique, dite onde sonde, comprenant au moins une composante fréquentielle, dite représentative, dont l’amplitude est modifiée en fonction d’un vieillissement de ladite batterie lorsqu’elle se propage dans ladite batterie ; 
  • réception d’une onde acoustique, dite onde transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie, de ladite onde sonde ;
  • détermination d’une valeur dudit indicateur de vieillissement de ladite batterie en fonction :
    • de l’amplitude de ladite au moins une composante fréquentielle représentative dans ladite onde transmise, et
    • d’un modèle de corrélation, préalablement déterminé, applicable à ladite batterie, et reliant ladite amplitude audit indicateur de vieillissement.
L’invention permet d’atteindre au moins l’un de ces buts par un procédé d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie comprenant au moins une cellule élémentaire électrique, en particulier rechargeable, ledit procédé comprenant au moins une itération d’une phase de caractérisation comprenant les étapes suivantes :
Ainsi, l’invention propose d’injecter une onde acoustique sonde dans la batterie et de capter la partie de l’onde sonde transmise par ladite batterie. Cette onde transmise comprend au moins une composante dont l’amplitude est représentative du, et évolue avec le, vieillissement de la batterie et en particulier des matériaux qui la constituent, tel que par exemple un vieillissement dû à l’oxydation, à la délamination, à l’évolution morphologique ou cristallographique, etc., des matériaux constituant la batterie. La valeur de l’indicateur vieillissement, tel que par exemple le SoH ou le RUL, est déterminée en fonction de l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative.
Une telle détermination d’un indicateur du vieillissement d’une batterie permet de détecter et de mesurer un vieillissement de ladite batterie lorsque la capacité de stockage de la batterie, ou l’énergie délivrée par ladite batterie, ne sont pas impactées par le vieillissement de ladite batterie. Ainsi, l’invention permet d’estimer le vieillissement d’une batterie électrique rechargeable sans avoir à mesurer ses caractéristiques électriques.
De plus, l’invention permet de déterminer le vieillissement d’une batterie électrique en se basant sur au moins une composante fréquentielle représentative présente dans une onde sonde injectée dans ladite batterie. Ainsi, l’invention est moins, voire pas, sensible aux bruits provenant de sources externes à ladite batterie.
Par ailleurs, l’invention peut être mise en œuvre de manière simple, rapide et sans danger, pendant que la batterie est en cours d’utilisation, car elle ne nécessite aucune mesure d’un courant (ou d’une tension électrique) délivré(e) par la batterie et plus généralement aucune grandeur électrique de ladite batterie.
Dans la suite, pour éviter des lourdeurs rédactionnelles, les termes « batterie » et « batterie électrique » peuvent être utilisés pour désigner une batterie électrique, rechargeable ou non.
Dans la présente demande, une batterie électrique peut comprendre une unique cellule élémentaire. Suivant un exemple de réalisation de ce mode de réalisation, la batterie peut consister en une cellule élémentaire. Alternativement, la batterie peut comprendre plusieurs cellules élémentaires.
Dans tous les cas, la batterie peut en outre comprendre d’autres composants actifs ou passifs tels que par exemple des éléments de compressions de la ou des cellules élémentaires, des éléments de circulation d’un fluide caloporteur, un boitier externe renfermant les cellules, etc.
Dans la présente demande, une « cellule élémentaire », également appelée « cellule », est formée par une électrode négative et une électrode positive entre lesquelles se trouvent une couche d’électrolyte. L’électrode négative, l’électrolyte et l’électrode positive sont empilés dans une direction, appelée direction d’empilement de la cellule.
Dans la batterie, au moins une cellule élémentaire peut être enroulée sur elle-même autour d’une direction d’enroulement, ou repliée sur elle-même dans une direction de repliement.
La batterie peut être une batterie électrochimique.
Dans la présente demande, l’espérance de vie restante, aussi appelée RUL (Remaining Useful Life), est un paramètre calculé à partir de données quantifiables qui correspond à la durée de vie restante estimée en tenant compte de différents indicateurs de vieillissement / dégradation observés. Il peut être exprimé en durée (temps) ou nombre de cycle avant qu’un des indicateurs de performance de la batterie (capacité de stockage restante, énergie maximale stockée, puissance maximale disponible, résistance interne etc…) atteigne une valeur seuil définie et reste durablement en dessous de ce seuil
Comme indiqué plus haut, l’indicateur de vieillissement dont la valeur est mesurée peut être l’état de santé, SoH, ou l’espérance de vie restante, RUL, de la batterie.
Par « amplitude » de la composante fréquentielle représentative, on entend l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative dans l’onde transmise relativement à son amplitude dans l’onde sonde injectée.
Cette amplitude peut être la valeur mesurée dans l’onde sonde en particulier lorsque l’amplitude dans l’onde sonde est une amplitude calibrée, ou une valeur calibrée en fonction de la valeur de l’amplitude dans l’onde sonde lorsque celle-ci n’est pas une valeur calibrée.
Avantageusement, l’onde sonde peut-être émise au contact de la batterie, et en particulier de chaque cellule de la batterie, au niveau d’une première extrémité de ladite batterie, de sorte qu’elle est transportée par les matériaux qui composent ladite batterie ou ladite chaque cellule.
Ainsi, l’invention permet de mieux injecter l’onde sonde dans la batterie et assurer une meilleure transmission de l’onde sonde dans ladite batterie, en particulier dans chaque cellule, de sorte à obtenir une onde acoustique transmise de meilleure qualité. La précision de la mesure de l’indicateur de vieillissement est ainsi améliorée.
Pour ce faire, l’invention peut mettre en œuvre un émetteur acoustique disposé au contact de la batterie, et en particulier au contact de la ou de chaque cellule de la batterie, par exemple au niveau de ladite première extrémité.
Préférentiellement, l’onde transmise peut être captée au contact de la batterie, et en particulier de chaque cellule de la batterie, au niveau d’une deuxième extrémité de ladite batterie.
Ainsi, l’invention permet de mieux capter l’onde acoustique transmise par la batterie de sorte à obtenir une onde acoustique transmise de meilleure qualité. Une telle captation de l’onde transmise au contact de la batterie permet de diminuer les ondes acoustiques parasites pouvant être émis par des sources externes à la batterie. La précision de la mesure de l’indicateur de vieillissement de la batterie est ainsi améliorée.
Pour ce faire, l’invention peut mettre en œuvre un récepteur acoustique disposé au contact de la batterie, plus particulièrement au contact de la ou de chaque cellule de la batterie, en particulier au niveau de ladite deuxième extrémité.
Préférentiellement, la deuxième extrémité est opposée à la première extrémité, en particulier dans la direction d’empilement de la ou de chaque cellule de la batterie. Ainsi, l’au moins une composante fréquentielle représentative traverse la totalité des différentes couches de chaque cellule avant d’être captée, ce qui permet une estimation plus précise de l’état de l’indicateur de vieillissement de la batterie.
L’étape d’émission peut réaliser une émission de l’onde sonde sur une durée suffisante de sorte que l’onde sonde se stabilise en termes de fréquence et d’amplitude. En d’autres termes, l’étape d’émission peut réaliser une émission de l’onde sonde sur une durée supérieure à la durée d’un simple phénomène transitoire.
Préférentiellement, l’étape d’émission peut réaliser une émission de l’onde sonde sur une durée suffisante à l’établissement d’un régime stationnaire, ou quasi stationnaire, dans la batterie.
Dans ce cas, l’onde transmise est captée lorsque le régime stationnaire s’est établi dans la batterie.
La durée d’établissement du régime stationnaire, respectivement la durée du régime transitoire, peut dépendre de la batterie mais aussi de la composition de l’onde sonde, et peut être déterminée par un homme du métier par des essais, lors d’une phase préliminaire, sans faire preuve d’effort excessif.
Dans la présente demande, le caractère stationnaire d’un signal acoustique est vérifié si le signal acoustique transmis présente au moins une partie périodique de fréquence et d’amplitude constantes au cours du temps. Lorsque le signal transmis présente une évolution de la fréquence et/ou de l’amplitude avec le temps, le signal est considéré en régime transitoire (phase généralement observée au début et à la fin de la transmission du signal). La durée nécessaire pour l’établissement du régime stationnaire est généralement défini à partir de la constante de temps (τ) du système : après 3τ, le régime transitoire est proche de 95% de l’état de régime stationnaire. Après 5τ, le système peut être considéré comme stationnaire (> 99 %).
Dans des modes de réalisation nullement limitatifs, l’indicateur de vieillissement peut être relié, par une fonction monotone, à l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative dans l’onde transmise, sur une partie ou la totalité d’une étendue des valeurs dudit indicateur de vieillissement.
Ainsi, la détermination de l’indicateur de vieillissement est réalisée de manière simple, rapide et avec très peu de ressources de calcul.
La fonction monotone peut être une fonction croissante ou une fonction décroissante, une fonction linéaire ou non.
Suivant des modes de réalisation non limitatifs, l’indicateur de vieillissement peut être fonction de l’amplitude d’une unique composante fréquentielle représentative pour toute l’étendue des valeurs dudit indicateur de vieillissement.
Alternativement, l’indicateur de vieillissement peut être fonction de l’amplitude de différentes composantes fréquentielles représentatives, pour différentes parties de l’étendue des valeurs dudit indicateur de vieillissement. Par exemple, pour une première partie de l’étendue des valeurs de l’indicateur de vieillissement, celui-ci peut être fonction de l’amplitude d’une première composante fréquentielle représentative, et pour une deuxième partie de l’étendue des valeurs de l’indicateur de vieillissement, celui-ci peut être fonction de l’amplitude d’une autre composante fréquentielle représentative.
De manière similaire, l’indicateur de vieillissement peut être relié à l’amplitude, dans l’onde transmise, d’au moins une composante fréquentielle représentative par :
  • une unique fonction pour toute l’étendue des valeurs de l’indicateur de vieillissement : dans ce cas, le modèle de corrélation peut consister en cette fonction ; ou
  • différentes fonctions pour différentes parties de l’étendue des valeurs de l’indicateur de vieillissement : dans ce cas, le modèle de corrélation peut consister en l’ensemble de ces fonctions associées, chacune, à une partie de l’étendue des valeurs de l’indicateur de vieillissement.
Suivant un exemple de réalisation nullement limitatif, pour une batterie Li-ion, la fréquence de la composante fréquentielle représentative peut être comprise entre 90 kHz-110 kHz, et en particulier peut être égale à 97 kHz.
Toujours suivant un exemple de réalisation nullement limitatif, pour une batterie Lithium Métal Polymère (LMP®), la fréquence de la composante fréquentielle représentative peut être comprise entre 60 kHz-65 kHz, ou 320 kHz-330 kHz, ou encore 358 kHz-380 kHz.
Bien entendu ces valeurs sont données à titre d’exemples non limitatifs.
L’onde sonde peut comprendre uniquement l’au moins une composante fréquentielle représentative.
Alternativement, l’onde sonde peut comprendre d’autres composantes fréquentielles que l’au moins une composante fréquentielle représentative. Par exemple, l’onde sonde peut réaliser un balayage en fréquence entre deux valeurs extrêmes prédéfinies de fréquence.
L’au moins une composante fréquentielle, et plus généralement l’onde sonde, peut être déterminée lors d’une phase préliminaire réalisée avant la première itération de la phase de caractérisation.
Suivant une caractéristique optionnelle et particulièrement avantageuse, lorsque la valeur de l’indicateur de vieillissement vérifie au moins une condition prédéfinie par rapport à au moins une valeur seuil prédéfinie, la phase de mesure peut comprendre une étape d’exécution d’une action, dite de suivi, prédéfinie.
Dans le cas où l’indicateur de vieillissement est l’espérance de vie restante, ou RUL, l’action de suivi peut comprendre une combinaison quelconque des actions suivantes :
  • lorsque la valeur mesurée de l’indicateur de vieillissement dépasse une première valeur seuil prédéfinie, par exemple un pourcentage par unité de temps ou par cycles charge-décharge réalisés, l’action de suivi peut comprendre l’émission d’une notification indiquant que la batterie a subi une dégradation importante ;
  • au-delà d’une seconde valeur seuil prédéfinie, supérieure à la première valeur seuil, l’action de suivi peut comprendre une limitation d’au moins une plage de fonctionnement de la batterie, par exemple la puissance maximale en charge ou décharge, une tension maximale, ou une tension minimale, etc., pour préserver les performances de ladite batterie ;
  • enfin, si la valeur mesurée dépasse une troisième valeur seuil prédéfinie, considérée comme dangereux pour l’utilisation de la batterie, l’action de suivi peut comprendre l’émission d’une notification de danger à court terme et une activation d’un mode de sauvegarde de la batterie avec des performances fortement limitées.
Avantageusement, la phase de caractérisation peut être réitérée à fréquence prédéterminée, en particulier pendant l’utilisation de la batterie.
Ainsi, le procédé selon l’invention permet de surveiller ou de monitorer, dans le temps, l’état de vieillissement d’une batterie, et éventuellement son évolution.
Dans une version avantageuse, le procédé selon l’invention peut comprendre une phase préliminaire pour déterminer le modèle de corrélation applicable à la batterie, réalisée avant la première itération de la phase de caractérisation et comprenant les étapes suivantes :
  • pour différents états de vieillissement correspondant à différentes valeurs de l’indicateur de vieillissement :
    • émission, dans une batterie de référence, d’une onde acoustique, dite onde de test, comprenant plusieurs composantes fréquentielles ;
    • réception d’une onde acoustique, dite onde de test transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie de référence, de ladite onde de test ;
  • identification, dans lesdites ondes de test transmises, d’au moins une composante fréquentielle représentative dont l’amplitude varie en fonction du vieillissement de ladite batterie de référence ;
  • construction dudit modèle de corrélation en fonction desdites valeurs de l’indicateur de vieillissement et des valeurs de l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative.
Ainsi, la phase préliminaire identifie à la fois au moins une composante fréquentielle représentative dont l’amplitude varie en fonction du vieillissement de la batterie lorsqu’elle parcourt ladite batterie, mais aussi au moins une fonction reliant les valeurs de l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative aux valeurs de l’indicateur de vieillissement.
La phase préliminaire peut être réalisée pour chaque type de batterie de sorte à identifier un modèle de corrélation qui est applicable pour toutes les batteries du même type, c’est-à-dire tous les batteries présentant la même composition et/ou la même architecture.
La phase préliminaire peut être réalisée spécifiquement pour une application donnée de la batterie, c’est-à-dire pour un usage spécifique de la batterie tel que par exemple pour une application automobile, pour une application stationnaire, pour une application domestique, etc. Alternativement, la phase préliminaire peut être réalisée pour plusieurs applications de la batterie lorsqu’un même modèle de corrélation peut être utilisé pour toutes ces applications.
L’onde sonde de test peut comprendre une pluralité de composantes fréquentielles. En particulier, tel qu’indiqué plus haut, l’onde sonde de test peut réaliser un balayage en fréquence entre deux valeurs extrêmes de fréquences.
La batterie de référence est une batterie identique ou similaire, en termes d’architecture, à la batterie dont on souhaite estimer l’indicateur de vieillissement.
Le modèle de corrélation peut comprendre une ou plusieurs fonctions, ou relations, mathématiques.
Alternativement ou en plus, le modèle de corrélation peut comprendre une table de correspondance entre les valeurs de l’indicateur de vieillissement et les valeurs d’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative.
Alternativement ou en plus, le modèle de corrélation peut comprendre un réseau neuronal entrainé lors de la phase préliminaire, ou en fonction des valeurs obtenues pendant la phase préliminaire.
Suivant un autre aspect de l’invention, il est proposé un système d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique, en particulier rechargeable, comprenant au moins une cellule élémentaire, ledit système comprenant :
  • au moins un émetteur acoustique configuré pour émettre, dans ladite batterie, une onde acoustique, dite onde sonde, comprenant au moins une composante fréquentielle, dite représentative, dont l’amplitude est modifiée en fonction d’un vieillissement de ladite batterie lorsqu’elle se propage dans ladite batterie ;
  • au moins un récepteur acoustique configuré pour capter une onde acoustique, dite onde transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie, de ladite onde sonde ; et
  • au moins un module d’analyse configuré pour déterminer une valeur d’un indicateur de vieillissement de ladite batterie en fonction :
    • de l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative dans ladite onde transmise, et
    • d’un modèle de corrélation, préalablement déterminé, applicable à ladite batterie, et reliant ladite amplitude audit indicateur de vieillissement.
Le module d’analyse peut comprendre au moins un composant analogique et/ou au moins un composant numérique.
Le module d’analyse peut être un processeur, une puce électronique, etc., programmé pour réaliser les opérations qui lui sont confiées.
Le module d’analyse peut être un programme d’ordinateur, qui lorsqu’il est exécuté met en œuvre les opérations qui lui sont confiées.
Le module d’analyse peut être un module indépendant ou un module intégré dans un module ou une unité existante, tel que par exemple une puce électronique, un processeur ou un calculateur ou une unité de gestion d’une batterie, ou d’un pack comprenant plusieurs batteries, ladite unité de gestion étant également connue sous le nom « Battery Management System », BMS, en anglais.
L’émetteur acoustique peut être tout type d’émetteur acoustique.
Par exemple, au moins un émetteur acoustique peut comprendre un générateur de signal électrique couplé à un transducteur électroacoustique ou à un transducteur piézoélectrique, convertissant le signal électrique en une onde acoustique.
Le générateur de signal électrique peut être configuré, ou commandé, pour générer un signal électrique comprenant une ou plusieurs composantes fréquentielles différentes.
Le signal électrique peut être de préférence un signal alternatif sinusoïdal, mais peut aussi être un signal carré, triangulaire, etc., et plus généralement un signal électrique généré suivant, ou représentant, une séquence binaire pseudo aléatoire (SBPA).
Le récepteur acoustique peut être tout type de récepteur acoustique.
Par exemple, au moins un récepteur acoustique peut comprendre un transducteur piézoélectrique, ou un transducteur électroacoustique, prévu pour capter l’onde transmise et le convertir en un signal électrique.
Suivant un autre aspect de l’invention, il est proposé une batterie électrique, en particulier rechargeable, comprenant au moins une cellule élémentaire, équipée d’un système selon l’invention ou de moyens configurés pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
Le système peut être intégré à ladite batterie, par exemple au sein d’un boîtier de ladite batterie, ou au sein d’un pack batteries comprenant plusieurs batteries.
Comme indiqué plus haut, suivant un mode de réalisation, la batterie peut comprendre une unique cellule élémentaire. Suivant un exemple de réalisation de ce mode de réalisation, la batterie peut consister en une cellule élémentaire. Suivant un autre mode de réalisation, la batterie peut comprendre plusieurs cellules élémentaires.
Dans tous les cas, la batterie peut en outre comprendre d’autres composants actifs ou passifs tels que par exemple des éléments de compressions de la ou des cellules élémentaires, des éléments de circulation d’un fluide caloporteur, un boitier externe renfermant les cellules, etc.
Avantageusement, au moins un émetteur acoustique et/ou au moins un récepteur acoustique peut être positionné au contact de la batterie.
En particulier, l’émetteur acoustique et le récepteur acoustique peuvent préférentiellement être positionnés au contact de ladite batterie au niveau de deux extrémités opposées de la batterie, en particulier dans la direction d’empilement de la, ou de chaque, cellule élémentaire de ladite batterie.
Le système peut être utilisé sur requête, ou à une fréquence prédéterminée, pour déterminer l’état de vieillissement de ladite batterie.
Suivant encore un autre aspect de la présente invention, il est proposé une cellule élémentaire électrique, en particulier rechargeable, équipée d’un système selon l’invention.
De manière classique, la cellule élémentaire selon l’invention peut comprendre une électrode négative et une électrode positive entre lesquelles se trouvent une couche d’électrolyte. L’électrode négative, l’électrolyte et l’électrode positive sont empilés dans une direction, appelée direction d’empilement de la cellule.
La cellule élémentaire selon l’invention peut être enroulée sur elle-même autour d’une direction d’enroulement, ou repliée sur elle-même dans d’une direction de repliement.
Description des figures et modes de réalisation
D’autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
  • la est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique, en particulier rechargeable ;
  • la est une représentation schématique d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention ;
  • la est une représentation schématique d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention ;
  • la est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un système selon l’invention ;
  • la est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une batterie électrique, en particulier rechargeable, équipée d’un système selon l’invention ;
  • la est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une cellule élémentaire électrique, en particulier rechargeable, équipée d’un système selon l’invention ;
  • les FIGURES 6a-6f sont des exemples non limitatifs de signaux obtenus selon l’invention pour une batterie Li-ion ; et
  • les FIGURES 7a-7g sont des exemples non limitatifs de signaux obtenus selon l’invention pour une batterie Lithium-Métal-Polymère (LMP®).
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à de l’état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique, rechargeable ou non.
Le procédé 100 de la peut être appliqué à toute batterie, en particulier électrochimique, pour laquelle on souhaite mesurer, à un instant donné, la valeur d’un indicateur de vieillissement, tel que par exemple l’état de santé (SoH) ou l’espérance de vie restante (RUL).
Le procédé 100 comprend une première étape 102 d’émission d’une onde acoustique, dite onde sonde, dans la batterie.
L’onde sonde comprend au moins une composante acoustique, dite composante acoustique représentative, dont l’amplitude varie en fonction de l’état de vieillissement de la batterie lorsqu’elle traverse ladite batterie. Cette au moins une composante acoustique est déterminée lors d’une phase préalable, qui sera décrite plus en détail plus loin en référence aux FIGURES 6a-6f et aux FIGURES 7a-7g.
De préférence, l’onde sonde comprend uniquement une ou des composantes fréquentielles représentatives. Alternativement, l’onde sonde peut comprendre d’autres composantes fréquentielles.
De préférence, l’onde sonde est émise par un émetteur acoustique disposé au contact de la batterie de sorte à maximiser l’onde sonde injectée dans la batterie.
De préférence, l’onde sonde est émise, ou injectée, dans la batterie au niveau d’une première extrémité de la batterie, dans la direction d’empilement de la, ou de chaque, cellule de ladite batterie.
Lors d’une étape 104, la partie de l’onde sonde transmise par la batterie, appelée onde transmise, est captée par un récepteur acoustique.
De préférence, le récepteur acoustique est disposé au contact de la batterie de sorte à maximiser la captation de l’onde transmise et augmenter le rapport signal sur bruit.
De préférence, l’onde transmise est captée au niveau d’une deuxième extrémité de la batterie, opposée à la première extrémité, dans la direction d’empilement de la, ou de chaque, cellule élémentaire de la batterie.
Lors d’une étape 106, l’amplitude de l’au moins une composante représentative de l’onde transmise est déterminée. Plus précisément, cette étape 106 détermine l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle dans l’onde transmise par rapport à son amplitude dans l’onde sonde. Autrement dit, cette étape 106 détermine de combien l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle transmise a été réduite lors de la propagation de l’onde sonde dans la batterie.
En utilisant l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative et un modèle de corrélation, préalablement déterminé, il est possible de déterminer la valeur de l’indicateur de vieillissement lors d’une étape 108.
Le modèle de corrélation relie l’amplitude de la composante fréquentielle à la valeur de l’indicateur de vieillissement. Ce modèle de corrélation est prédéterminé lors d’une étape préliminaire dont un exemple particulier est donné à titre nullement limitatif dans la suite.
Le modèle de corrélation prédéterminé peut être une relation mathématique, un graphique, une table, un réseau neuronal, etc., et plus généralement toute loi reliant l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative à l’indicateur de vieillissement.
La est une représentation schématique d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention.
Le procédé 200 de la peut être appliqué à toute batterie électrique rechargeable, ou non, en particulier électrochimique, pour laquelle on souhaite suivre l’évolution dans le temps d’un indicateur de vieillissement, tel que par exemple le SoH ou la RUL.
Le procédé 200 comprend toutes les étapes du procédé 100 de la qui fournit une valeur mesurée de l’indicateur de vieillissement.
Le procédé 200 comprend en outre une étape 202 pour déterminer si la valeur mesurée de l’indicateur de vieillissement vérifie au moins une condition prédéterminée en relation avec au moins une valeur seuil prédéterminée.
Si ce n’est pas le cas, alors le procédé 200 est terminé après l’étape 202. Une nouvelle itération du procédé 200 peut être réalisée, sur demande, ou encore à une fréquence prédéterminée, ou de manière continue.
Si au contraire, la valeur mesurée de l’indicateur de vieillissement vérifie au moins une condition prédéterminée en relation avec au moins une valeur seuil prédéterminée, alors le procédé 200 comprend une étape 204 d’exécution d’une action, dite de suivi.
Par exemple, dans le cas où l’indicateur de vieillissement est l’espérance de vie restante, ou RUL, la valeur mesurée peut être comparée à une ou plusieurs valeur seuil.
Lorsque la valeur mesurée dépasse une première valeur seuil prédéfinie, par exemple un pourcentage par unité de temps ou par cycles réalisés, l’action de suivi peut comprendre l’émission d’une notification indiquant que la batterie a subi une dégradation importante.
Alternativement ou en plus, lorsque la valeur mesurée de l’indicateur de vieillissement dépasse une seconde valeur seuil prédéfinie, supérieure à la première valeur seuil, l’action de suivi peut comprendre une limitation d’au moins une plage de fonctionnement de la batterie, par exemple la puissance maximale en charge ou décharge, une tension maximale, ou une tension minimale, etc., pour préserver les performances de ladite batterie. Une telle limitation peut être accompagnée de l’émission d’une notification signalant ladite limitation.
Alternativement ou en plus, lorsque la valeur mesurée de l’indicateur de vieillissement dépasse une troisième valeur seuil prédéfinie, considérée comme dangereuse pour l’utilisation de la batterie, l’action de suivi peut comprendre l’émission d’une notification de danger et une activation d’un mode de sauvegarde de ladite batterie avec des performances fortement limitées.
La, au moins une, notification peut être une notification sonore ou visuelle, transmise au travers d’un canal filaire ou sans fil, et émise au sein d’un véhicule, ou d’une station, comprenant la batterie à l’attention du conducteur dudit véhicule, et/ou au sein d’un site distant à l’attention d’un opérateur ou d’un gestionnaire.
Après l’étape 204 d’exécution d’au moins une action de suivi, le procédé 200 est terminé. Une nouvelle itération du procédé 200 peut être réalisée, sur demande, ou à une fréquence prédéterminée, ou encore de manière continue.
La est une représentation schématique d’un autre exemple de réalisation non limitatif d’un procédé selon l’invention.
Le procédé 300 de la peut être appliqué à toute batterie électrique, en particulier rechargeable, en particulier électrochimique, pour lequel on souhaite suivre un indicateur de vieillissement, tel que par exemple le SoH ou la RUL.
Le procédé 300 comprend toutes les étapes du procédé 100 de la , ou du procédé 200 de la .
Le procédé 300 comprend en outre une phase préliminaire 302, exécutée avant la première itération du procédé 100 ou 200, lors de laquelle une onde sonde et un modèle de corrélation sont identifiés pour une batterie, dit de référence. Cette onde sonde et ce modèle de corrélation sont ensuite utilisés pour estimer/mesurer la valeur de l’indicateur de vieillissement pour toute batterie identique ou similaire à la batterie de référence.
Deux exemples de réalisation non limitatifs d’une phase préliminaire sont décrits en référence aux FIGURES 6a-6f et 7a-7g.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’un système selon l’invention de mesure de la valeur d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique, rechargeable ou non.
Le système 400 de la comprend au moins un émetteur acoustique 402, prévu pour injecter une onde acoustique sonde dans la batterie. En particulier, l’émetteur acoustique 402 peut être prévu pour venir au contact de la batterie. Pour ce faire, suivant un mode de réalisation nullement limitatif, l’émetteur acoustique 402 peut être monté solidaire de la batterie par exemple par collage, par vissage, et plus généralement par tout moyen de fixation connu.
L’émetteur acoustique 402 peut être tout type d’émetteur acoustique. Par exemple, l’émetteur acoustique peut comprendre un générateur de signal électrique couplé à un transducteur électroacoustique ou à un transducteur piézoélectrique, convertissant le signal électrique en une onde acoustique.
Le générateur de signal électrique alternatif peut être configuré, ou commandé, pour générer un signal électrique comprenant une ou plusieurs composantes fréquentielles représentatives.
Le signal électrique peut être de préférence un signal alternatif sinusoïdal, mais peut aussi être un signal carré, triangulaire, etc., et plus généralement un signal électrique généré suivant, ou représentant, une séquence binaire pseudo aléatoire (SBPA).
Le système 400 comprend en outre au moins un récepteur acoustique 404, prévu pour capter une onde acoustique, dite transmise, se propageant dans la batterie. En particulier, le récepteur acoustique 404 peut être prévu pour venir au contact de la batterie. Pour ce faire, suivant un mode de réalisation nullement limitatif, le récepteur acoustique 404 peut être monté solidaire de la batterie par exemple par collage, par vissage, et plus généralement par tout moyen de fixation connu.
Par exemple, le récepteur acoustique 404 peut comprendre un transducteur piézoélectrique, ou un transducteur électroacoustique, prévu pour capter l’onde acoustique transmise et le convertir en un signal électrique.
Le système 400 comprend en outre au moins un module d’analyse 406 configuré pour déterminer une valeur d’un indicateur de vieillissement de ladite batterie en fonction de l’amplitude d’au moins une composante fréquentielle représentative dans ladite onde transmise, et d’un modèle de corrélation, préalablement déterminé, applicable à ladite batterie, et reliant ladite amplitude audit indicateur de vieillissement.
Le module d’analyse 406 est relié au récepteur acoustique 404 de manière filaire ou sans fil.
Le module d’analyse 406 peut être un processeur, ou une puce électronique, et plus généralement tout appareil électronique et/ou informatique programmé pour réaliser les fonctions qui lui sont attribuées.
Le module d’analyse 406 peut se présenter sous la forme d’un module de gestion qui est relié à la fois à l’émetteur acoustique 402 et au récepteur acoustique 404 pour d’une part déclencher l’émission de l’onde sonde par l’émetteur acoustique 402 et d’autre part recevoir le signal électrique représentatif de l’onde transmise de la part du récepteur acoustique 404.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une batterie électrique rechargeable, ou non, équipée d’un système selon l’invention.
La batterie de stockage 500, représentée sur la , est équipée d’un système d’estimation d’un indicateur de vieillissement selon l’invention, et en particulier du système 400 de la .
La batterie 500 comporte entre une première extrémité 502 et une deuxième extrémité 504, opposée l’une l’autre dans une direction transversale de ladite batterie, quatre cellules élémentaires 5061-5064 alignées dans ladite direction transversale. Bien entendu, le nombre de cellules élémentaires n’est pas limitée à 4. La batterie selon l’invention peut comporter une ou plusieurs cellules élémentaires.
Chaque cellule élémentaire 506i comporte une électrode positive 508i, une électrode négative 510i et une couche d’électrolyte 512i, représentées très schématiquement et uniquement pour la cellule élémentaire 5061, empilée suivant une direction d’empilement. Dans l’exemple représentée sur la , de manière nullement limitative, pour chaque cellule 506i la direction d’empilement correspond à la direction d’alignement des cellules 5061-5064 entre-elles, qui correspond elle-même à la direction transversale de la batterie 500. Bien entendu suivant d’autres exemples, la direction d’empilement peut être différente de la direction d’alignement des cellules, par exemple perpendiculaire à la direction d’alignement des cellules.
De plus, chaque cellule élémentaire 506i peut être repliée, ou entourée, sur elle-même une ou plusieurs fois.
Comme représenté sur la , l’émetteur acoustique 402 et le récepteur 404 sont positionnés de sorte que l’onde sonde injectée par l’émetteur acoustique 402 traverse chaque cellule élémentaire 506i dans la direction d’empilement de ladite cellule 506i. En particulier, dans l’exemple représenté, l’émetteur acoustique 402 est disposé au contact de la première extrémité 502 de la batterie 500 et le récepteur 404 est disposé au contact de la deuxième extrémité 504 de la batterie.
Le module d’analyse 406 est disposé sur une face de la batterie 500 dans l’exemple représenté.
Bien entendu, cet exemple est en aucun cas limitatif. Suivant des exemples alternatifs, le module d’analyse 406 peut être disposé à distance du corps de la batterie, ou peut au contraire être intégré dans un module de gestion (non représenté) de la batterie 500.
La batterie 500 peut être tout type de batterie électrique, rechargeable ou non, et en particulier une batterie électrochimique. Par exemple, la batterie 500 peut être une batterie Li-ion ou Lithium-Métal-Polymère (LMP®).
De plus, dans l’exemple de la , un système selon l’invention est utilisé pour plusieurs cellules élémentaires. Suivant une alternative, un système selon l’invention peut être utilisé individuellement pour au moins une, en particulier chaque, cellule élémentaire. Ainsi, la batterie 500 peut être équipée de quatre systèmes selon l’invention, un pour chaque cellule. Bien entendu, dans ce cas, il est possible de mutualiser certains éléments des systèmes, et en particulier le module d’analyse, pour plusieurs systèmes.
La est une représentation schématique d’un exemple de réalisation non limitatif d’une cellule élémentaire électrique, en particulier rechargeable, équipée d’un système selon l’invention.
Plus particulièrement, la représente la cellule élémentaire 5061 équipée d’un système d’estimation d’un indicateur de vieillissement selon l’invention, et en particulier du système 400 de la .
Sur la , c’est directement la cellule élémentaire 5061 qui est instrumentée, à la différence de l’exemple de la sur laquelle c’est la batterie 500 comprenant une ou plusieurs cellules élémentaires qui est instrumentée.
Comme représentée, l’émetteur 402 et le récepteur 404 sont positionnés de sorte que l’onde sonde injectée par l’émetteur acoustique 402 traverse chaque cellule élémentaire 506i dans la direction d’empilement de ladite cellule 506i.
Nous allons maintenant décrire, en référence aux FIGURES 6a-6f d’une part et aux FIGURES 7a-7g d’autre part, des exemples de signaux acoustiques obtenus pour une batterie Li-ion de référence d’une part (FIGURES 6a-6f) et pour une batterie Lithium-Métal Polymère (LMP®) d’autre part (FIGURES 7a-7g).
Ces exemples montrent comment est identifiée au moins une composante fréquentielle acoustique, dite représentative, pour laquelle il existe une bonne corrélation entre son amplitude et l’état de vieillissement de ladite batterie de référence. Ainsi, il est possible d’établir un modèle de corrélation reliant l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative transmise par la batterie de référence et la valeur de l’indicateur de vieillissement pour ladite batterie. Cette loi peut ensuite être utilisée pour mesurer la valeur de l’indicateur de vieillissement de batteries identiques ou similaires à ladite batterie de référence.
Les FIGURES 6a-6f sont des exemples non limitatifs de signaux pour une batterie Li-ion.
La représente l’amplitude dans le temps d’une onde acoustique 602, appelée onde de test. Cette onde de test 602 est utilisée pour déterminer au moins une composante fréquentielle acoustique dont l’amplitude varie en fonction du vieillissement de la batterie Li-ion, lorsqu’elle parcourt ladite batterie Li-ion.
L’onde de test 602 comprend plusieurs composantes fréquentielles. En particulier, l’onde de test 602 réalise un balayage fréquentiel dans le temps entre 20 kHz et 150 kHz.
Dans l’exemple décrit, et de manière nullement limitative, les différentes composantes fréquentielles de l’onde de test 602 présentent la même amplitude.
De plus, dans l’exemple représenté, l’onde de test 602 est une onde sinusoïdale.
L’onde de test 602 est émise sur une durée suffisante pour l’établissement d’un régime de propagation stationnaire dans la batterie Li-ion de référence.
Une onde acoustique 604, dite onde de test transmise, correspond à la partie de l’onde de test 602, transmise par la batterie Li-ion de référence. Tel que visible, les différentes composantes fréquentielles de l’onde de test transmise 604 ne présentent pas la même amplitude.
La donne la densité spectrale de puissance de l’onde de test 602 et de l’onde de test transmise 604. Ainsi, on observe que la densité spectrale de l’onde de test 602 est sensiblement constante entre 20 et 150 kHz, alors que la densité spectrale de l’onde de test transmise 604 varie énormément.
La montre l’évolution de la densité spectrale de puissance de l’onde de test transmise en fonction de la fréquence pour différents états de charge de la batterie Li-ion de référence (0, 22, 40, 61 et 100 % d’état de charge).
On observe que la densité spectrale de puissance de l’onde de test transmise 604 varie énormément en fonction de l’état de charge sur certaines fréquences. Il est donc possible d’estimer l’état de charge de la batterie Li-ion de référence en fonction de l’amplitude de certaines composantes fréquentielles de l’onde de test, par exemple la composante ayant une fréquence de 27 kHz.
Surtout, on observe que l’amplitude de certaines composantes fréquentielles, notamment entre 95 kHz et 150 kHz, ne varie pas en fonction de l’état de charge de la batterie Li-ion de référence. Ces composantes peuvent donc potentiellement être utilisées pour mesurer la valeur d’un indicateur de vieillissement tel que le SoH ou RUL de ladite batterie Li-ion de référence, puisque l’état de charge de ladite batterie n’a aucune influence sur l’amplitude de ces composantes fréquentielles.
La montre l’évolution de la densité spectrale de puissance de l’onde de test transmise 604 par la batterie Li-ion de référence chargée à 100 %, pour différents états de vieillissement, et en particulier pour 6 états de santé entre 100 % et 90 %.
On aperçoit que l’amplitude de la composante fréquentielle de 97 kHz varie en fonction de l’état de santé de la batterie Li-ion de référence, et que cette variation est importante à cette fréquence. Par conséquent, l’amplitude de cette composante fréquentielle, dans l’onde transmise, peut être utilisée pour mesurer l’état de vieillissement de la batterie Li-ion de référence, mais aussi toute batterie Li-ion identique ou similaire à la batterie Li-ion de référence.
La montre l’évolution de l’amplitude d’une onde acoustique de fréquence 97 kHz transmise par la batterie Li-ion de référence, en fonction de l’état de santé, pour différents états de charge (SoC). On voit sur cette , que l’amplitude de la composante fréquentielle 97 kHz augmente alors que l’état de santé SoH de la batterie Li-ion de référence diminue et que cette variation est une fonction monotone.
Ainsi, l’amplitude d’une onde acoustique de fréquence 97 kHz transmise par la batterie Li-ion de référence peut être mesurée pour différents états de santé de ladite batterie pour obtenir une loi reliant la valeur de cette amplitude à l’état de santé SoH de ladite batterie Li-ion. Cette loi peut ensuite être utilisée pour mesurer, de manière acoustique, la valeur de l’état de santé SoH de batteries Li-ion de même type, c’est-à-dire ayant une composition identique ou similaire.
La montre l’évolution, en pourcentage, de l’état de santé SoH et de l’estimation de l’espérance de vie restante RUL, en fonction des cycles de charge/décharge de la batterie Li-ion de référence, calculée à partir de l’amplitude d’une onde acoustique de fréquence 97 kHz, transmise par cette batterie Li-ion de référence.
Il est à noter qu’une fois l’au moins une composante fréquentielle représentative identifiée, l’onde sonde utilisée, lors des phases de caractérisation du procédé selon l’invention pour la mesure de la valeur de l’indicateur de vieillissement peut ne comprendre que cette au moins une composante fréquentielle.
Dans le cadre de l’exemple donné en référence aux FIGURES 6a-6f, l’onde sonde qui est ensuite utilisée pour mesurer la valeur de l’indicateur de vieillissement (SoH ou RUL) pour des batteries Li-ion identiques ou similaires à la batterie Li-ion de référence peut uniquement comprendre la composante fréquentielle à 97 kHz.
Les FIGURES 7a-7g sont des exemples non limitatifs de signaux pour une batterie de référence Lithium-Métal-Polymère (LMP®).
La représente l’amplitude dans le temps d’une onde acoustique 702, appelée onde de test. Cette onde de test 702 est utilisée pour déterminer, lors d’une phase préliminaire, au moins une composante fréquentielle acoustique dont l’amplitude varie en fonction du vieillissement de la batterie LMP® de référence lorsqu’elle parcourt la batterie LMP® de référence.
L’onde de test 702 comprend plusieurs composantes fréquentielles. En particulier, l’onde de test 702 réalise un balayage fréquentiel dans le temps entre 20 kHz et 500 kHz. Il est à remarquer que l’onde de test 702 ne présente pas la même amplitude pour les différentes composantes fréquentielles qui la composent.
Dans l’exemple représenté, l’onde de test 702 est une onde sinusoïdale.
L’onde de test 702 est émise sur une durée suffisante pour l’établissement d’un régime de propagation stationnaire dans la batterie LMP® de référence.
Une onde acoustique 704, dite onde de test transmise, correspondant à la partie de l’onde de test 702, transmise par la batterie LMP® de référence, est captée. Les différentes composantes fréquentielles de l’onde de test transmise 704 ne présentent pas la même amplitude.
La donne la densité spectrale de puissance de l’onde de test 702 et de l’onde de test transmise 704.
La donne, pour chaque plage de fréquence, le produit entre :
  • un coefficient de corrélation entre l’amplitude de l’onde de test transmise 704 et le nombre de cycles de charge-décharge de la batterie LMP® de référence, et
  • l’écart moyen de l’amplitude de l’onde de test transmise 704.
Ainsi, il est possible d’identifier des plages de fréquences pour lesquelles il y a, à la fois, une bonne corrélation entre l’amplitude de l’onde de test transmise et le nombre de cycles, et les variations les plus importantes de l’onde de test transmise au cours du temps.
La permet d’identifier les fréquences, et gammes de fréquences, pour lesquelles il y a à la fois une bonne corrélation (>0,92) entre l’évolution de l’onde de test transmise et une forte évolution de l’amplitude de ladite onde de test transmise. Dans l’exemple donné, les fréquences et les gammes de fréquences les plus pertinentes sont 62 kHz, 321 kHz- 330 kHz et 358 kHz- 380 kHz. Ainsi, pour ces plages de fréquences, l’onde acoustique transmise par la batterie LMP® de référence évolue de manière monotone avec le vieillissement en cyclage. De plus, dans cet exemple, l’amplitude de l’onde de test transmise a tendance à augmenter avec le vieillissement.
La donne l’évolution de la capacité déchargée de la batterie LMP® de référence en fonction du nombre de cycles (normalisé sur la plage d’utilisation jusqu’à 90% de la capacité initiale), ainsi que la somme normalisée des amplitudes de l’onde de test transmise pour les trois fréquences suivantes : 62 kHz, 325 kHz et 376 kHz.
On remarque que l’amplitude de l’onde de test transmise augmente linéairement au cours du vieillissement de la batterie LMP® de référence alors que la capacité disponible dans la batterie LMP® de référence reste à peu près stable et est supérieure à la capacité initiale, c’est-à-dire que l’état de santé tel qu’il est défini usuellement est supérieur à 100 %.
Au-delà de 72 % du nombre de cycles réalisés avant d’atteindre 90 % de la capacité initialement disponible, les performances de stockage de la batterie LMP® de référence commencent à diminuer, et ce, de façon à peu près linéaire avec le nombre de cycles. Nous pouvons constater que l’évolution de l’amplitude de l’onde de test transmise subit elle aussi une rupture de pente. Il apparaît qu’à partir de ce moment-là, la corrélation linéaire entre l’évolution de l’amplitude de l’onde de test transmise et le nombre de cycles réalisés est très largement modifiée.
La donne, pour chaque plage de fréquence et pour la fin de vie de la batterie LMP® de référence, le produit entre :
  • un coefficient de corrélation entre l’amplitude de l’onde de test transmise 704 et le nombre de cycles de charge-décharge de la batterie LMP® de référence, et
  • l’écart moyen de l’amplitude de l’onde de test transmise.
La permet d’identifier, qu’en fin de vie de la batterie LMP® de référence, la meilleure corrélation entre l’évolution de l’amplitude de l’onde de test transmise et le nombre de cycles est maintenant négative (l’amplitude du signal diminue au cours du vieillissement), et se situe entre 95 et 97 kHz.
La donne l’évolution de la capacité déchargée de la batterie LMP® de référence en fonction du nombre de cycles (normalisé sur la plage d’utilisation jusqu’à 90 % de la capacité initiale), ainsi que l’amplitude de l’onde de test transmise à 96 kHz.
Ainsi, une lecture combinée des FIGURES 7d et 7f permet de distinguer au moins deux étapes distinctes lors du vieillissement de la batterie LMP® de référence :
  • une première au cours de laquelle, la capacité de stockage de la batterie LMP® de référence n’est pas impactée (voire même est supérieure à la capacité de stockage initiale) et pour laquelle, les signaux acoustiques à 62 kHz, 321– 330 kHz et 358– 380 kHz augmentent de manière monotone au cours du vieillissement en cyclage. À partir de l’amplitude de l’onde de test transmise à ces fréquences, il est possible d’estimer le nombre de cycles de charge–décharge pouvant encore être réalisés avant d’observer les premières diminutions de capacité de stockage ;
  • une seconde partie se distingue de la première par une perte de la capacité de stockage de la batterie LMP® de référence au cours du cyclage. Pendant cette partie, l’amplitude de l’onde de test transmise aux fréquences identifiées précédemment n’évolue presque plus. En revanche, l’amplitude de ladite onde de test transmise entre 95 et 97 kHz diminue de manière monotone avec le nombre de cycles. Là encore, il est possible d’estimer le nombre de cycles de charge–décharge pouvant encore être réalisé avant d’atteindre la valeur seuil de capacité restante à partir de l’évolution de l’amplitude de l’onde de teste transmise à 96 kHz.
Sur la base des données acoustiques obtenues à 62 kHz ainsi que 330 kHz et 358– 380 kHz il est possible d’estimer l’espérance de vie (nombre de cycles restants) avec un état de santé apparent supérieur ou égal à 100 % (pas de diminution de la capacité de stockage par rapport à son état initial). Sur la base des données acoustiques obtenues à 96 kHz, il est possible d’estimer l’espérance de vie restante de la batterie LMP® de référence (nombre de cycles restants avant d’atteindre la valeur seuil de 90 % de la capacité initiale).
La illustre, de manière combinée, les résultats décrits ci-dessus en référence aux FIGURES 7d et 7f.
Plus précisément, la donne l’évolution de la capacité déchargée de la batterie LMP® de référence en fonction du nombre de cycles (normalisé sur la plage d’utilisation jusqu’à 90 % de la capacité initiale), ainsi que de l’évolution de l’amplitude de l’onde de test transmise à 62 kHz (carrés noirs) et celle de l’onde de test transmise à 96 kHz (triangles noirs).
Au trait , alors qu’il a été réalisé 50 % du nombre de cycles de charge-décharge réalisables par la batterie LMP® de référence avant que sa capacité de stockage (état de santé, SoH) n’atteigne 90 % de la valeur initiale, l’état de santé apparent de la batterie LMP® de référence est toujours supérieur à 100 %. En revanche, les données acoustiques obtenues à 62 kHz permettent d’estimer qu’il ne reste plus que 25 % de cycles avant de voir sa capacité de stockage diminuer.
Au trait , il a été réalisé plus de 70 % du nombre de cycles de charge–décharge réalisables par la batterie LMP® de référence avant que sa capacité de stockage (état de santé, SoH) n’atteigne 90 % de la valeur initiale. L’état de santé apparent de la batterie LMP® de référence est encore supérieur à 100 %. En revanche, les données acoustiques obtenues à 62 kHz permettent d’estimer que sa capacité de stockage va bientôt arriver dans une phase de décroissance.
Au trait , il a été réalisé plus de 85 % du nombre de cycles de charge–décharge réalisables par la batterie LMP® de référence avant que sa capacité de stockage (état de santé, SoH) n’atteigne 90 % de la valeur initiale. L’état de santé apparent de la batterie LMP® de référence a diminué à 95 %. Les données acoustiques obtenues à 96 kHz permettent d’estimer que la moitié des cycles restant dans la phase de décroissance des performances a déjà été réalisée.
Dans le cadre de l’exemple donné en référence aux FIGURES 7a-7g, l’onde sonde qui est ensuite utilisée, lors des phases de caractérisation, pour mesurer la valeur de l’indicateur de vieillissement (SoH ou RUL) pour des batteries LMP® identiques ou similaires à la batterie LMP® de référence peut uniquement comprendre les composantes fréquentielles à 62 kHz et à 96 kHz.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples détaillés ci-dessus.

Claims (14)

  1. Procédé (100;200;300) d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique comprenant au moins une cellule élémentaire de stockage électrique (500), ledit procédé (100;200;300) comprenant au moins une itération d’une phase de caractérisation comprenant les étapes suivantes :
    • émission (102), dans ladite batterie (500), d’une onde acoustique, dite onde sonde, comprenant au moins une composante fréquentielle, dite représentative, dont l’amplitude est modifiée en fonction d’un vieillissement de ladite batterie (500) lorsqu’elle se propage dans ladite batterie (500) ;
    • réception (104) d’une onde acoustique, dite onde transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie (500), de ladite onde sonde ;
    • détermination (107) d’une valeur dudit indicateur de vieillissement de ladite batterie (500) en fonction :
      • de l’amplitude de ladite au moins une composante fréquentielle représentative dans ladite onde transmise, et
      • d’un modèle de corrélation, préalablement déterminé, applicable à ladite batterie (500), et reliant ladite amplitude audit indicateur de vieillissement ;
    caractérisé en ce que l’étape d’émission réalise une émission de l’onde sonde sur une durée suffisante à l’établissement d’un régime stationnaire dans la batterie (500).
  2. Procédé (100;200;300) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’onde sonde est émise au contact de la batterie (500), au niveau d’une première extrémité (502) de ladite batterie (500), de sorte qu’elle est transportée par les matériaux qui la composent.
  3. Procédé (100;200;300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’onde transmise est captée au contact de la batterie (500), au niveau d’une deuxième extrémité (504) de ladite batterie (500).
  4. Procédé (100;200;300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’indicateur de vieillissement est relié, par une fonction monotone, à l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative dans l’onde transmise, sur une partie ou la totalité d’une étendue des valeurs dudit indicateur de vieillissement.
  5. Procédé (100;200;300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’indicateur de vieillissement est fonction de l’amplitude :
    • d’une unique composante fréquentielle représentative pour toute l’étendue des valeurs dudit indicateur de vieillissement ; ou
    • de différentes composantes fréquentielles représentatives pour différentes parties de l’étendue des valeurs dudit indicateur de vieillissement.
  6. Procédé (200;300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de l’indicateur de vieillissement vérifie au moins une condition prédéfinie par rapport à au moins une valeur seuil prédéfinie, la phase de mesure comprend une étape (204) d’exécution d’une action, dite de suivi, prédéfinie.
  7. Procédé (100;200;300) selon l’une une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase de caractérisation est réitérée à fréquence prédéterminée, en particulier pendant l’utilisation de la batterie.
  8. Procédé (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une phase préliminaire (302) pour déterminer le modèle de corrélation applicable à la batterie, réalisée avant la première itération de la phase de caractérisation et comprenant les étapes suivantes :
    • pour différents états de vieillissement correspondant à différentes valeurs de l’indicateur de vieillissement :
    • émission, dans une batterie de référence, d’une onde acoustique, dite onde de test, comprenant plusieurs composantes fréquentielles ;
    • réception d’une onde acoustique, dite onde de test transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie de référence, de ladite onde de test ;
    • identification, dans lesdites ondes test transmises, d’au moins une composante fréquentielle représentative dont l’amplitude varie en fonction du vieillissement de ladite batterie de référence ;
    • construction dudit modèle de corrélation en fonction desdites valeurs de l’indicateur de vieillissement et des valeurs de l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative.
  9. Système (400) d’estimation d’un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique (500) comprenant au moins une cellule élémentaire, ledit système (400) comprenant :
    • au moins un émetteur acoustique (402) configuré pour émettre, dans ladite batterie (500), une onde acoustique, dite onde sonde, comprenant au moins une composante fréquentielle, dite représentative, dont l’amplitude est modifiée en fonction d’un vieillissement ladite batterie (500) lorsqu’elle se propage dans ladite batterie (500) ;
    • au moins un récepteur acoustique (404) configuré pour capter une onde acoustique, dite onde transmise, correspondant à la partie transmise, par ladite batterie (500), de ladite onde sonde ; et
    • au moins un module d’analyse (406) configuré pour déterminer une valeur d’un indicateur de vieillissement ladite batterie (500) en fonction :
      • de l’amplitude de l’au moins une composante fréquentielle représentative dans ladite onde transmise, et
      • d’un modèle de corrélation, préalablement déterminé, applicable à ladite batterie, et reliant ladite amplitude audit indicateur de vieillissement ;
    caractérisé en ce que ledit au moins un émetteur acoustique est configuré pour réaliser une émission de l’onde sonde sur une durée suffisante à l’établissement d’un régime stationnaire dans la batterie (500)
  10. Système (400) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins un émetteur acoustique (402) comprend un générateur de signal électrique couplé à un transducteur piézoélectrique convertissant le signal électrique en une onde acoustique.
  11. Système (400) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins un récepteur acoustique (404) comprend un transducteur piézoélectrique prévu pour capter l’onde transmise et le convertir en un signal électrique.
  12. Batterie électrique (500) comprenant au moins une cellule élémentaire, équipée d’un système (400) selon l’une quelconque des revendications 9 à 11.
  13. Batterie (500) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins un émetteur acoustique (402) et/ou au moins un récepteur acoustique (404) est positionné au contact de ladite batterie (500).
  14. Cellule élémentaire électrique (5061) équipée d’un système (400) selon l’une quelconque des revendications 9 à 11.
PCT/EP2022/057273 2021-03-23 2022-03-21 Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d'une batterie électrique rechargeable WO2022200241A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22714214.8A EP4314850A1 (fr) 2021-03-23 2022-03-21 Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d'une batterie électrique rechargeable

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2102919A FR3121228A1 (fr) 2021-03-23 2021-03-23 Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d’une batterie électrique rechargeable.
FRFR2102919 2021-03-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022200241A1 true WO2022200241A1 (fr) 2022-09-29

Family

ID=77317048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/057273 WO2022200241A1 (fr) 2021-03-23 2022-03-21 Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d'une batterie électrique rechargeable

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4314850A1 (fr)
FR (1) FR3121228A1 (fr)
WO (1) WO2022200241A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3011336A1 (fr) * 2013-09-30 2015-04-03 Commissariat Energie Atomique Procede de surveillance d'une batterie li-ion et dispositif de surveillance pour sa mise en oeuvre
US20180164383A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 Feasible, Inc. Nonlinear acoustic resonance spectroscopy (nars) for determining physical conditions of batteries
US20190049518A1 (en) * 2016-11-21 2019-02-14 Huazhong University Of Science And Technology Method and device for monitoring state of charge and state of health of lithium-ion battery
US20190072614A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-07 Feasible, Inc. Determination of characteristics of electrochemical systems using acoustic signals
FR3080458A1 (fr) * 2018-04-24 2019-10-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de detection d’une anomalie de fonctionnement d’une batterie et systeme mettant en oeuvre ledit procede
US20200106137A1 (en) * 2017-05-30 2020-04-02 Titan Advanced Energy Solutions, Inc. Battery life assessment and capacity restoration
CN112526372A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 江苏集萃华科智能装备科技有限公司 一种基于近场声波的电池检测装置和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3011336A1 (fr) * 2013-09-30 2015-04-03 Commissariat Energie Atomique Procede de surveillance d'une batterie li-ion et dispositif de surveillance pour sa mise en oeuvre
US20190049518A1 (en) * 2016-11-21 2019-02-14 Huazhong University Of Science And Technology Method and device for monitoring state of charge and state of health of lithium-ion battery
US20180164383A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 Feasible, Inc. Nonlinear acoustic resonance spectroscopy (nars) for determining physical conditions of batteries
US20200106137A1 (en) * 2017-05-30 2020-04-02 Titan Advanced Energy Solutions, Inc. Battery life assessment and capacity restoration
US20190072614A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-07 Feasible, Inc. Determination of characteristics of electrochemical systems using acoustic signals
FR3080458A1 (fr) * 2018-04-24 2019-10-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de detection d’une anomalie de fonctionnement d’une batterie et systeme mettant en oeuvre ledit procede
CN112526372A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 江苏集萃华科智能装备科技有限公司 一种基于近场声波的电池检测装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR3121228A1 (fr) 2022-09-30
EP4314850A1 (fr) 2024-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3132273B1 (fr) Procede d'estimation de l'etat de sante d'une batterie
EP2575205B1 (fr) Procédé et système de diagnostic de l'état interne d'une batterie par émission acoustique
EP2410346B1 (fr) Procédé de détermination d'un paramètre d'au moins un accumulateur d'une batterie
EP3052952B1 (fr) Procédé de surveillance d'une batterie li-ion et dispositif de surveillance pour sa mise en oeuvre
EP2397863B1 (fr) Systeme de surveillance de l'etat d'une batterie
EP2233937B1 (fr) Procédé de détermination de l'état de santé d'une batterie
EP3080625B1 (fr) Procede d'estimation de l'etat de sante d'une batterie
EP2537040A1 (fr) Methode de diagnostic in situ de batteries par spectroscopie d'impedance electrochimique
EP2797157B1 (fr) Système de batterie de puissance pour la determination de l'impedance d'un etage
EP2607911A1 (fr) Méthode de détermination d'un paramètre d'état d'un élément électrochimique par impédance complexe aux fréquences radioéléctriques
EP3899562B1 (fr) Estimation du soh et estimation du soc d'un element electrochimique
EP3784996A1 (fr) Procede de detection d'une anomalie de fonctionnement d'une batterie et systeme mettant en oeuvre ledit procede
WO2012114036A1 (fr) Dispositif embarque d'estimation du vieillissement d'une batterie d'alimentation de vehicule automobile et procede correspondant
WO2022200241A1 (fr) Procédé et système pour estimer un indicateur de vieillissement d'une batterie électrique rechargeable
EP2406647A1 (fr) Procede pour determiner l'etat de charge d'une source electrochimique pour la traction electrique de vehicules
WO2012085110A1 (fr) Gestion et estimation de l'etat d'une batterie
EP3933423A1 (fr) Methode de test(s) d'un ou d'une pluralite de dispositifs microbatteries et systeme mettant en oeuvre la methode de test(s)
EP3725099B1 (fr) Procede de detection d'un dysfonctionnement d'un capteur acoustique couple a un generateur electrochimique et dispositif mettant en oeuvre ledit procede
EP3999863B1 (fr) Estimation du soc d'un elément electrochimique
WO2017108536A1 (fr) Procede d'evaluation de l'etat de charge d'une batterie
FR3045218A1 (fr) Determination de parametres d'un modele dynamique pour une cellule electrochimique de batterie
FR3121301A1 (fr) Procédé de fonctionnement d’un système de transmission acoustique permettant d’optimiser la puissance transmise.
FR3053796A1 (fr) Procede d’estimation d’une impedance frequentielle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22714214

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022714214

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022714214

Country of ref document: EP

Effective date: 20231023