Estimation de l’état de charge d’une batterie lithium-ion basée sur un observateur adaptatif à mode glissant

Abstract

Les batteries lithium-ion occupent aujourd’hui une place essentielle dans de nombreuses applications telles que les véhicules électriques, les systèmes de stockage d’énergie et les appareils électroniques portables. Elles se distinguent par leur densité énergétique élevée, leur rendement important et leur longue durée de vie. Cependant, afin d’assurer une utilisation sûre et efficace de ces batteries, il est indispensable de connaître leur état de charge (State Of Charge - SOC). Ce paramètre indique l’énergie encore disponible dans la batterie afin d’éviter les risques liés à la surcharge ou à la décharge excessive. Dans ce contexte, on a développé sous MATLAB un observateur classique et adaptatif à mode glissant basé sur le modèle électrique équivalent de la batterie. Cet observateur a été choisi pour sa robustesse vis-à-vis des perturbations et des variations paramétriques du modèle. Les résultats de simulation obtenus montrent que l’observateur à mode glissant (Sliding Mode Observer - SMO) et l’observateur adaptatif à mode glissant (Adaptif Sliding Mode Observer – ASMO) sont capables d’estimer l’état de charge de la batterie lithium-ion avec une bonne précision, une erreur d’estimation très faible et une convergence rapide vers la valeur réelle