Comportement non linéaire des générateurs électrochimiques associés aux convertisseurs statiques. Détection de l'état de charge

¹ Laboratoire d'Électricité Signaux et Robotique CNRS/LESiR, ENS de Cachan, 61 avenue du Pt. Wilson, 94235 Cachan Cedex, France
² Laboratoire d'Électrochimie Industrielle, CNAM, 2 rue Conté, 75003 Paris, France

Reçu : 9 Août 1996
Révisé : 12 Mai 1997
Révisé : 11 Février 1998
Accepté : 13 Février 1998
15 Juin 1998

Résumé

Le but de cette étude est de mettre en évidence le comportement non linéaire des générateurs électrochimiques secondaires soumis à des sollicitations impulsionnelles de charge ou de décharge de grande amplitude. L'influence de la création de composés gazeux sur l'impédance de la batterie est examinée. En second lieu, cette non-linéarité au niveau de la réponse à l'impulsion est exploitée pour détecter l'état de charge de la batterie. Les informations issues de la réponse à diverses sollicitations impulsionnelles en courant (différentes durées, différentes amplitudes, en charge ou en décharge) sont fusionnées, afin de détecter l'état de charge de l'accumulateur. Une méthodologie pour prendre en compte le régime de décharge est exposée dans l'article (cas des accumulateurs plomb-acide). Une réalisation expérimentale permettant la détection de l'état de charge d'un accumulateur au plomb est présentée.

Abstract

In this paper, the nonlinear behaviour of electrochemical cells submitted to high level current pulses is examined. Gas creation caused by current charge pulses, leads to an higher impedance of the cell. A battery state of charge (SOC) indicator based on this phenomenon is then proposed. Indeed, fusion of data provided by response to different current pulses (different levels, different duration, charge or discharge pulses) permits to give an accurate SOC indication. An experimental SOC indicator test-bench for lead-acid batteries is finally presented in this article. The discharge mode is taken into account in the algorithm.