Développement de méthodes d'évaluation de l'état de charge et de l'état de santé des batteries utilisées dans les systèmes photovoltaïques.

The energy-storage is of major importance in stand alone photovoltaic (PV) systems, to adaptthe energy need to its furniture. For that, the lead-acid battery (LAB) is the most often usedtechnology because of its low investment cost, robustness, and maturity. However, its low service lifecompared with that of the other components of PV systems, and consequently its high life-cycle cost,makes the LAB a critical point of these systems.The evaluation of the state-of-charge (SOC) and state-of-health (SOH) of LABs appears then asa necessary step to increase their lifespan with an improved management, and finally to reduce theenergy-storage cost. Unfortunately, this evaluation is an ambitious task with regard to the complexityof LABs.Three approaches are presented and discussed in this manuscript. The first one is based on thedevelopment of a novel ampere-hour algorithm. The second one consists in the measurement ofimpedance parameters, especially at high frequencies. Finally, the third one consists in the study of aphenomenon proper to LABs and known in the literature as the “coup de fouet”.Le stockage électrochimique constitue un élément indispensable au sein des systèmes photovoltaïques autonomes, en permettant notamment d'ajuster la production électrique,intermittente, à la demande. Si les batteries plomb-acide restent les batteries les plus utilisées au sein de ces systèmes, de par leur robustesse, leur disponibilité, et surtout leur faible coût lors de l'investissement, leur coût de possession élevé en font néanmoins l'un des éléments les plus coûteux de ces systèmes. Dans le but de contribuer au développement de l'énergie photovoltaïque, il est donc primordial de chercher à réduire les coûts relatifs au stockage.Les objectifs de cette thèse visent plus particulièrement au développement de méthodes d'évaluation de l'état de charge et de l'état de santé des batteries. L'amélioration de la gestion des batteries, qui passe inévitablement par la connaissance de ces deux paramètres, constitue en effet l'une des voies les plus prometteuses pour accroître la durée de vie des batteries, et réduire ainsi leur coût de possession. Par ailleurs, la mise en place d'indicateurs précis de l’état des batteries envers l'usager doit également permettre d'améliorer à la fois la fiabilité et la convivialité du système.Pour cela, trois voies de recherche ont été étudiées au cours de ce travail. La première est consacrée au développement d'une jauge de type ampère-heure métrique. La seconde est consacrée au suivi de paramètres mesurés par spectroscopie d'impédance, essentiellement en haute fréquence.Enfin, la dernière voie est consacrée à l'étude d'un phénomène connu sous le nom de “coup de fouet”, relatif à la tension mesurée aux bornes des batteries plomb-acide