Améliore la sécurité, la durée de vie et la fiabilité des batteries destinées aux véhicules électriques, aux appareils électroniques et au stockage d’énergie.
Le Laboratoire de recherche sur les systèmes de gestion de batteries met au point des méthodes permettant d’estimer le niveau de charge des batteries, d’évaluer leur état et de prévoir leur durée de vie utile restante. En combinant des essais en laboratoire, l’analyse de données et l’intelligence artificielle, il étudie la performance des batteries dans des conditions d’utilisation réelles, et ses travaux trouvent des applications dans les appareils électroniques portatifs, les véhicules électriques et le stockage d’énergie à grande échelle.
L’expertise du Laboratoire porte notamment sur l’estimation de la charge restante et de l’autonomie des batteries pendant toute leur durée de vie; l’évaluation des batteries usagées en vue de leur tri, de leur remise à neuf et de leur utilisation en seconde vie; la modélisation du comportement électrique et thermique; ainsi que l’élaboration de stratégies de charge et de gestion thermique des batteries qui concilient vitesse de charge, température et usure des batteries. Ses travaux comprennent des méthodes brevetées d’estimation du niveau de charge et des études abondamment citées sur la caractérisation des batteries. Il conçoit également des outils de diagnostics portatifs permettant d’évaluer rapidement l’état des batteries, dont des méthodes pour mesurer la réponse électrique d’une batterie sans devoir la démonter.
Le Laboratoire de recherche sur les systèmes de gestion de batteries offre les services suivants dans le cadre de projets collaboratifs :
- Caractérisation des batteries : Caractériser les éléments et les modules de batteries afin d’en mesurer la capacité, la résistance interne, le comportement de la tension et l’impédance à des températures variées.
- Évaluation de l’état et de la durée de vie des batteries : Évaluer l’état et la durée de vie restante des batteries neuves, usagées et de seconde vie.
- Estimation de la charge, de l’état et de l’autonomie des batteries : Élaborer et valider des méthodes permettant d’estimer le niveau de charge, l’état et l’autonomie des batteries à partir de données recueillies en laboratoire et sur le terrain.
- Évaluation de systèmes de gestion des batteries : Évaluer et comparer les logiciels et le matériel de gestion de batteries, notamment au moyen d’essais sur banc avec simulation en temps réel (HILS).
- Modélisation des batteries : Élaborer des modèles électriques et thermiques de batteries pour appuyer la conception, le dimensionnement et le refroidissement des blocs-batteries.
- Analyse des données de batteries : Analyser les données de batteries recueillies sur le terrain et dans les flottes de véhicules à l’aide de l’apprentissage automatique fondé sur la physique afin de détecter précocement l’usure et les défaillances des batteries.
- Charge et équilibrage des éléments : Élaborer des stratégies visant à réduire le temps de charge tout en limitant la production de chaleur et l’usure des batteries.
- Formation : Former la population étudiante et le personnel de l’industrie à la gestion et à l’évaluation des batteries ainsi qu’à l’analyse de données.
- Automobile
- Technologies propres
- Biens de consommation durables
- Énergie
- Transport
Laboratoires et équipements spécialisés
- Cycles de charge-décharge (cyclage) et caractérisation des batteries : Charger et décharger des éléments et des modules de batteries selon des profils de courant et de tension programmables afin d’en mesurer la capacité, le rendement et le vieillissement.
- Mesure de l’impédance : Mesurer l’impédance des batteries sur une plage de fréquences afin d’évaluer leur résistance interne et leur état sans devoir les démonter.
- Essais à température contrôlée : Tester les batteries à des températures contrôlées afin d’évaluer leur comportement thermique, leur sécurité et leur vieillissement.
- Validation de systèmes de gestion des batteries : Tester le matériel et les logiciels de gestion des batteries à l’aide de systèmes d’essai sur banc avec simulation de blocs-batteries en temps réel (HILS).
- Diagnostic de batteries sur le terrain : Évaluer l’état des batteries sur le terrain à l’aide d’une plateforme de diagnostic portative destinée aux modules de véhicules électriques et aux appareils grand public.
- Analyse de données et modélisation : Analyser des données recueillies en laboratoire et sur le terrain afin d’élaborer des modèles de batteries à l’aide de postes de calcul spécialisés et d’outils spécialisés de modélisation, de simulation et d’apprentissage automatique (MATLAB/Simulink et Python).
Partenaires de recherche des secteurs privé et public
- Gates Corporation (États-Unis)
- Association des fabricants de pièces d’automobile du Canada