Contribution à la modélisation thermique de packs batteries LiFePO4 pour véhicules décarbonés.

This PhD thesis is part of the energy-management global issue and is focused on the battery packs for electric and hybrid vehicles. The latter receive an important stress during operation, leading to a significant temperature increase. In order to avoid any accelerated ageing, it is mandatory to size the battery and its cooling system accordingly.The proposed thermal models allow for an optimal sizing of the whole system. The model used for predicting the electrical losses has been improved to become stable during long driving cycles simulations. The coupling between thermal and electrochemical phenomena has been studied and this analysis led to new characterization methods. Simulations have been significantly improved by "decoupling" the phenomena, especially in very stressed conditions (low temperature and high power). The precision has been proven to be better than 1°C for driving cycles of several hours.Cette thèse s’inscrit dans la problématique mondiale qu’est la gestion de l’énergie en se focalisant sur les batteries pour véhicules électriques ou hybrides. Celles-ci subissent des contraintes particulièrement sévères qui les font s’échauffer rapidement. Afin d’éviter le risque d’un vieillissement prématuré tout en limitant les surcoûts, il convient de dimensionner la batterie et son système de refroidissement de manière optimale.Les modèles thermiques proposés permettent ce dimensionnement optimal. Le modèle utilisé pour les pertes électriques a été amélioré pour être désormais stable lors de simulations de longs trajets. L’analyse fine du fort couplage entre les phénomènes thermiques et électrochimiques a mené à de nouvelles méthodes de caractérisations. Le « découplage » de ces phénomènes permet d’améliorer grandement les prédictions des modèles, notamment dans des plages de fonctionnement très contraignantes (basse température et très forte puissance). La précision est garantie à 1 °C, même pour des simulations de plusieurs heures