Comment déterminer l'état d'une batterie de ve?

un paramètre Important pour la revente de véhicules électriques

La capacité de la batterie des voitures électriques ou hybrides diminue avec le temps - environ 2% par an - et dépend également du comportement de charge et de conduite du conducteur. Cette diminution dépend aussi de la température et peut varier en fonction de la voiture, du modèle ou de l'année de fabrication. Il serait donc intéressant de pouvoir déterminer l'état de santé - 'State of Health' (SoH) - d'une batterie à tout moment et de manière indépendante. Thomas More a dressé la liste des possibilités actuelles lors d'un événement qui a attiré beaucoup de monde.

Importance des tests de batterie

Lorsque nous parlons de voitures électriques pour les particuliers aujourd'hui, il s'agit principalement de véhicules neufs pour le moment. Les questions qui reviennent toujours dans le processus d'achat sont le prix, les possibilités de recharge, l'autonomie...

revente

Entre-temps, le marché des véhicules électriques d'occasion se développe également. La batterie étant l'élément le plus important d'un véhicule électrique, représentant environ la moitié du prix d'achat, il va sans dire que son état actuel est très important pour une évaluation correcte lors de la revente.

Un test indépendant de l'état de santé de la batterie devrait également donner à l'acheteur un aperçu de l'autonomie restante, de la facilité d'utilisation attendue, de la fiabilité et de la sécurité, autant de facteurs importants dans sa décision d'achat.

Contrairement aux voitures à moteur à combustion, le nombre de kilomètres au compteur d'un VE n'est pas un bon indicateur pour répondre à ces questions. En effet, la capacité restante de la batterie peut être de 87% à 40.000 ou plus de 250.000 km, ou peut tout aussi bien varier de 100 à 84% à 130.000 km. Il n'y a donc pas de corrélation directe entre la qualité de la batterie et le kilométrage, ni le nombre de recharges.

Diagnostic

Par ailleurs, si les voitures à batterie sont régulièrement soumises à ce type de test, la confiance des consommateurs dans la mobilité électrique pourrait s'en trouver renforcée. Les résultats des tests peuvent également aider les garages à identifier les problèmes éventuels, tels que des cellules de batterie défectueuses ou endommagées. En outre, ils aident les conducteurs à tirer le maximum d'autonomie de la batterie en adaptant leur comportement de conduite et de charge. Enfin, ils peuvent également fournir des informations utiles pour les demandes de garantie. 

On a besoin de tests permettant de déterminer sans ambiguïté le SoH d'une batterie individuelle, quelle que soit la marque ou le modèle de la voiture

A cette fin, Thomas More a organisé un événement inspirant, avec une représentation internationale du monde universitaire et de l'industrie automobile.

Possibilités actuelles

Tout d'abord, plusieurs entreprises et startups étrangères ont pu présenter leurs solutions pour déterminer et partager sans ambiguïté l'état de santé (SoH). En effet, il existe de nombreuses stratégies pour déterminer cet état de santé - ou une indication de celui-ci - adaptées aux différents besoins des clients.

Une bonne application SoH nécessite une décharge complète de la batterie, avec tous les problèmes pratiques qui en découlent. D'autre part, un véhicule BEV d'occasion ne peut être évalué qu'avec un bon certificat SoH.

Tests rapides

"Nous avons mis au point un appareil prêt à l'emploi que vous pouvez brancher sur le port OBD. Il permet d'effectuer un test premium et un test flash jusqu'au niveau cellulaire, qui diffèrent en termes de durée et de précision. Par exemple, le premier test exige que vous conduisiez la voiture pendant une semaine pour obtenir une SoH exacte, alors que la conduite ou la charge ne sont pas nécessaires pour le second test. Ce test flash statique est donc particulièrement utile pour tester les véhicules utilitaires. Après seulement trois minutes, le garagiste reçoit automatiquement dans sa boîte mail un rapport certifié avec un score, qu'il peut ensuite présenter à son client", explique Nikolaus Mayerhofer, directeur technique d'Aviloo.

"Nous utilisons également le port OBD avec notre appareil pour lire des données en direct, bien que notre test dure 15 minutes", explique Andreas Richter, directeur R&D chez Dekra. "Grâce au courant et à la tension mesurés pendant un court trajet, nous calculons la résistance interne. Avec les données connexes du système de gestion de la batterie (BMS) et les conditions limites, telles que la température, nous la calculons jusqu'au SoH via les données de référence historiquement accumulées pour chaque modèle de voiture, avec une marge d'erreur moyenne de ±2,5 %. Le résultat peut être consulté dans notre application ou envoyé par mail."

Le SoH est une comparaison standardisée entre la capacité actuelle et la capacité d'origine de la batterie

Moba opte également pour un dispositif OBD et une application, qui communiquent entre eux via Bluetooth. Sa solution s'adresse spécifiquement à l'industrie automobile. "Avec Moba Certify Pro, les professionnels peuvent aujourd'hui accéder en un clic à l'état de santé de plus de 90% des VE du marché", déclare Guillaume Hébert, PDG.

"Notre diagnostic prend moins de deux minutes et ne nécessite ni charge ni décharge de la batterie, et s'appuie sur les calculs de l'équipementier pour la comparaison. Outre les détails d'identification de la voiture et le SoH, notre rapport numérique mentionne l'autonomie estimée dans différentes conditions: en ville, sur autoroute ou mixte, par des températures estivales ou hivernales. Il s'agit donc d'un document utile lors de la vente de la voiture électrique, tant pour l'acheteur que pour le vendeur.

long terme

Geotab, pour sa part, adopte une approche différente à l'égard de ses clients. "Notre outil d'évaluation de l'état de santé des batteries de véhicules électriques est intégré à notre plateforme logicielle de gestion de flotte MyGeotab en tant que fonctionnalité supplémentaire. Près de quatre millions de voitures - dont plus de 300 modèles de VE différents - sont aujourd'hui équipées de ce système. Il nous fournit 55 billions de données chaque jour. Contrairement à une analyse instantanée, nous collectons des données en continu sur une longue période. Plus la période est longue, plus le résultat est précis, bien entendu. L'outil indique le rapport entre la capacité détectée utilisable de la batterie et la capacité originale utilisable au fil du temps", explique Tamás Halbrucker, lead solutions engineer.

La capacité réelle de la batterie est déterminée en mesurant l'énergie d'entrée et de sortie lors de la charge et de la conduite sur une longue période. Tous les 90 jours, l'outil calcule la moyenne. La détermination de la capacité d'origine, quant à elle, est basée sur la vaste base de données des utilisateurs de Geotab-EV.

La détermination de l'état de santé doit être indépendant, comparable et donc fiable

Combinaison

Enfin, Volytica Diagnostics combine une surveillance 24/7 avec un test rapide et se concentre également sur la gestion des flottes de véhicules électriques. "Nous recommandons donc une approche en deux étapes, avec un second test optionnel en fonction du résultat du premier", explique Lutz Morawietz, head of algoritm development.

"Plus précisément, en collaboration avec Mahle, nous avons élaboré une solution basée sur le cloud qui utilise les données externes de la station de charge CC et les données OBD internes du véhicule, ce qui permet d'effectuer un test SoH rapide ou complet. Après les calculs nécessaires, on obtient le certificat de batterie souhaité. De plus, grâce aux algorithmes d'auto-apprentissage, le résultat devient de plus en plus précis après chaque test".

Autres recherches

Luc Claessens, de Thomas More, a ensuite présenté la manière dont la haute école détermine elle-même le SoH des batteries par comptage de coulomb, sur son banc d'essai dans des conditions de laboratoire. Il a également mené une étude comparative et a conclu que les calculs de SoH avec des applications qui ne sont lues que sans test de conduite ou avec un test de conduite très court ne fournissent pas de valeurs fiables pour l'instant.

"Car-Pass nous a demandé si nous pouvions développer une méthode permettant d'inclure dorénavant le SoH dans ce document obligatoire, à l'instar du kilométrage pour les voitures à moteur à combustion interne. Le GOCA effectuerait alors les tests techniques, qui devraient être rapides et précis. A cette fin, nous avons comparé notre propre méthode de test avec celle des applications disponibles. Dans l'ensemble, nous sommes parvenus aux mêmes résultats, même s'il existe encore de petites différences. Celles-ci devraient être éliminées à l'avenir, bien sûr, après des recherches plus approfondies", précise Claessens.

Dans le cadre de ces recherches complémentaires, la haute école souhaite également savoir ce qui se passe lorsque le SoH descend en dessous de la limite de 70%. "Apparemment, la résistance interne doublerait alors, et avec elle la production de chaleur. Quelle est alors la limite du système de climatisation d'une batterie? Et qu'advient-il de la puissance et de la facilité d'utilisation pour le conducteur? Ou bien cela devient-il vraiment dangereux, et où se situe alors le danger?"

Enfin, l'intégration de la réglementation GTR22 pour les BEV dans la norme Euro 7, qui devrait entrer en vigueur en juin 2025, a également été évoquée. Celle-ci stipule que les utilisateurs doivent pouvoir lire le SoCR (State of Certified Range), qui est lié au SoH.