En effet, la différence de tension entre deux valeurs SoC peut être si faible qu'il n'est pas possible d'estimer l'état de charge avec une bonne précision. Le diagramme ci-dessous montre que la différence de mesure de tension entre une valeur DoD de 40% et 80% est d'environ 6. 0V pour une batterie 48V en technologie plomb-acide, alors qu'elle n'est que de 0. 5V pour le lithium-fer-phosphate! Cependant, des indicateurs de charge calibrés peuvent être utilisés spécifiquement pour les batteries lithium-ion en général et les batteries lithium fer phosphate en particulier. Une mesure précise, couplée à une courbe de charge modélisée, permet d'obtenir des mesures SoC avec une précision de 10 à 15%. 2 / Estimation SoC par la méthode Coulomb Counting Pour suivre l'état de charge lors de l'utilisation de la batterie, la méthode la plus intuitive consiste à suivre le courant en l'intégrant lors de l'utilisation de la cellule. Cette intégration donne directement le nombre de charges électriques injectées ou retirées de la batterie, permettant ainsi de quantifier précisément le SoC de la batterie.
Modélisation d'une batterie Li-ion et le calcul d'état de charge Accumulateur lithium-ion Pour pallier les problèmes rencontrés dans les accumulateurs lithium métal, la solution radicale d'abandonner le lithium sous forme métallique au niveau de l'anode a été adoptée au profit d'un composé d'insertion. Le graphite apparaît comme le meilleur candidat pour ce rôle. En effet, les propriétés d'insertion du carbone ont été démontrées, jusqu'à un ion lithium pour six atomes de carbone (LiC6). Au cours de la première insertion de lithium dans le graphite, une partie est totalement consommée de façon irréversible. Ce phénomène est dû à la décomposition de l'électrolyte et à la formation d'un film passivant à la surface de l'électrode (film SEI). Contrairement à l'anode de lithium métallique, ce phénomène est indispensable pour le bon fonctionnement de la cellule. La SEI permet d'éviter la réduction de l'électrolyte en retenant les ions Li+ dans le carbone. Il faut cependant que cette couche soit suffisamment poreuse pour laisser passer les ions Li+ lors des cycles de charge/décharge Cette couche de passivation peut avoir des inconvénients car elle augmente la résistance interne de l'élément ce qui provoque une chute de tension lors de l'utilisation.
Ainsi, la durée de vie de la batterie sera plus grande. Le problème qui est souvent rapporté dans la littérature, c'est que l'état de charge ne peut pas être mesuré directement à l'aide de capteurs comme le cas d'une voiture ordinaire ou on peut mesurer le niveau d'essence dans le réservoir à l'aide d'une jauge d'essence. Donc, pour palier à ce problème quelques méthodes ont été développées pour estimer l'état de charge. Ces méthodes sont applicables pour la majorité des batteries. Elles sont basées sur la mesure des paramètres électriques comme la tension, le courant et la résistance interne. Parmi ces méthodes on va citer deux qui seront utilisées dans les deux modèles étudiés de la batterie. Équilibrage passif Les méthodes dites passives sont généralement utilisées pour les batteries basées sur des technologies pouvant supporter des déséquilibres comme celles à base de Plomb ou de Nickel. En effet, ces technologies peuvent être, par exemple, en condition de surcharge sans que cela cause de dommages permanents.