Continuité du projet Hy2Car
1. Intégration en cours d’une source électrique (15kW) pile à combustible/supercondensateur en hybridation directe dans un véhicule roulant en collaboration avec le Lycée des métiers Gustave Eiffel de Talange.
2. Au-delà de la réalisation technique du prototype, il est nécessaire d’avoir une vision plus globale en prenant en compte le futur usager, la filière dans laquelle s’inscrit le véhicule et en comparant les risques et l’analyse du cycle de vie (ACV) du véhicule hybride aux véhicules actuellement proposés.
3. Les supercondensateurs se déchargeant trop rapidement pour des trajets à vitesse stabilisée, nous explorons également l’hybridation directe entre pile à combustible PEM et une batterie de puissance. Cette dernière, contrairement au supercondensateur, nécessite un BMS (Battery Management System) afin de connaitre son état de charge, de santé, et de fonction. L’hybridation directe ne recourant plus à un convertisseur pour contrôler la batterie, il est nécessaire de développer un système de gestion de la batterie qui soit robuste et peu gourmand en temps de calcul pour une application transport. Ainsi des observateurs d’état non linéaires basés sur la modélisation électrochimique locale de la batterie sont en cours de développement.
Techniques de caractérisation
Caractérisation électrochimique des systèmes de stockage
Au laboratoire HyMob, nous étudions le comportement électrochimique des systèmes de stockage d’énergie, notamment les batteries et les supercondensateurs. Nos travaux visent à mieux comprendre leurs performances, leur stabilité et leur évolution au cours du temps.
Cyclage charge – repos – décharge – repos
Nous réalisons des essais de cyclage électrochimique selon différentes séquences de fonctionnement, comme charge – repos – décharge – repos, afin d’analyser la réponse des cellules en conditions contrôlées. Ces essais permettent d’évaluer la capacité, le rendement, la stabilité et les phénomènes de relaxation.
Protocoles de charge CC-CV
Nous utilisons également des protocoles de charge en courant constant – tension constante (CC-CV) pour caractériser la manière dont les cellules se chargent, identifier leur comportement en fin de charge et suivre leur évolution au cours du vieillissement.
Étude du vieillissement et de la durabilité
Nos travaux portent sur l’étude du vieillissement des systèmes de stockage d’énergie. En répétant les cycles de charge et de décharge, nous observons l’évolution des performances, la perte de capacité, les changements de comportement interne et les limites de durabilité des dispositifs.
Analyse des performances énergétiques et de puissance
Le laboratoire évalue les performances énergétiques et de puissance des dispositifs étudiés, afin de déterminer leur aptitude à répondre aux besoins d’applications variées telles que la mobilité, les systèmes hybrides ou le stockage stationnaire.
Étude des phénomènes de relaxation et de réponse dynamique
Nous analysons les phénomènes de relaxation, de redistribution des charges et de réponse dynamique des cellules après charge ou décharge, afin de mieux comprendre les mécanismes internes qui gouvernent leur fonctionnement.
Analyse des données électrochimiques
Les données expérimentales obtenues au laboratoire sont exploitées afin d’identifier les signatures caractéristiques du comportement électrochimique des cellules, d’interpréter leurs mécanismes internes et de comparer différents matériaux ou technologies.
Développement de solutions pour la mobilité et l’énergie
À travers ses recherches, HyMob contribue au développement de solutions innovantes pour la mobilité durable et le stockage de l’énergie, en s’appuyant sur une approche expérimentale rigoureuse et une compréhension fine des matériaux et dispositifs électrochimiques.