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La technologie de la traction électrique continue à progresser...

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La technologie de la traction électrique continue à progresser... Empty La technologie de la traction électrique continue à progresser...

Message par Passant_Mbr Ven 15 Juin 2018 - 19:55

un chargeur à 97% d'efficacité à puissance faible, 2,7 kW si j'ai bien compris la formulation:
http://www.electronicdesign.com/power/electric-vehicle-charger-hits-new-efficiency-level

Quelques courbes sur l'efficacité charge + décharge des batteries,  on est à mieux que 90%
http://www.sandia.gov/ess/docs/pr_conferences/2016/Monday_Presentations/27_Daiwon_Choi.pdf

Un onduleur au carbure de silicium d'un rendement de 99% (refroidissement air possible jusqu'à 35 kW)
https://news.ncsu.edu/2016/09/inverters-boost-ev-range-2016/

Tendance onduleur confirmée par le document ci-dessous qui donne pas mal d'"efficiency maps" bien intéressantes
https://pdfs.semanticscholar.org/presentation/d7bc/5ae0e6472159990f06e927b50e5e10f299a3.pdf

On y gagne un peu en passant de 300 à 500 V (92 -> 93% de rendement combiné onduleur + moteur).
Pour le cas 300V, je note 92% à 27 kW environ. Encore 90% à 12,5 kW.


Dernière édition par Passant_Mbr le Dim 17 Juin 2018 - 17:42, édité 1 fois
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Message par Bouboune Dim 17 Juin 2018 - 8:02

Passant_Mbr a écrit:
Un onduleur au carbure de silicium d'un rendement de 99% (refroidissement air possible jusqu'à 35 kW)
https://news.ncsu.edu/2016/09/inverters-boost-ev-range-2016/
Si j'ai bien suivi, la Tesla Model 3 utilise déjà le carbure de silicium dans son onduleur.
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Message par Passant_Mbr Lun 18 Juin 2018 - 0:16

Interessant mais est-ce un modèle à 99% ? 2016 c'est peut être un peu récent par rapport au temps de conception de la Model3.
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Message par Passant_Mbr Lun 18 Juin 2018 - 0:18

Par le passé je n'étais pas complètement convaincu par la possibilité d'obtenir plus à partir d'un litre de pétrole en le brûlant dans une centrale électrique pour charger des VE. Mais avec ces nouveaux chiffres, c'est le cas:

0,6 centrale à cycles combinés
0,93 transport du courant sur le réseau
0,95 chargeur seul
0,90 rendement charge + décharge batterie Lithium-ion
0,92 rendement combiné onduleur + moteur

Et le produit de l'ensemble donne plus de 43% (presque 44) du litre de carburant à l'arbre moteur,
à comparer aux 20% en situation réelle côté VT.

Donc, la conclusion serait que même en restant au tout pétrole, on consomme deux fois moins et on produit deux fois moins de Co2 avec des VE équipés avec cette technologie dernier cri.

Et bien sûr si une partie de ce parc de centrales pouvait tourner au biogaz, elle serait neutre en terme de Co2.

On peut être encore plus extrêmiste en considérant de mini-centrales distribuées sur le territoire, ceinturées par des bornes de recharge à leur pied :  on pourrait alors  quasiment supprimer les pertes réseau. Mais il y a sans doute une taille de centrale minimimale pour atteindre le rendement max.

Lien sur centrales à cycle combiné, jusqu'à 63,08%...
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_combin%C3%A9


Dernière édition par Passant_Mbr le Mar 19 Juin 2018 - 22:40, édité 1 fois
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Message par Bouboune Lun 18 Juin 2018 - 7:13

Passant_Mbr a écrit:Interessant mais est-ce un modèle à 99% ? 2016 c'est peut être un peu récent par rapport au temps de conception de la Model3.
Je ne sais pas, je suis à l’affût des analyses faites par les concurrents et les sociétés de reverse-engineering, mais pour l'instant pas de données chiffrées. Par contre l’électronique de puissance (dont l'onduleur) fait l'unanimité de par sa conception et son ingéniosité. Affaire à suivre.
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Message par Passant_Mbr Lun 18 Juin 2018 - 12:12

Et qu'est-ce qu'il y aurait comme points remarquables dans cette conception, si ce n'est pas confidentiel ?
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Message par Passant_Mbr Mer 20 Juin 2018 - 12:41

Tout d'un coup j'ai un petit doute: quand on donne le rendement d'un moteur thermique (par example 35% théorique diesel), est ce que ça inclut l'ensemble embrayage + boite de vitesse ? Ou c'est entre le litre de carburant et l'axe de sortie immédiat (le vilebrequin, en gros) ? Dans ce dernier cas, il y aurait encore quelques pourcents d'avantage pour le moteur électrique, un simple réducteur doit avoir moins de pertes.

A noter tout de même qu'un gros moteur diesel de poids lourd bien optimisé pour la puissance nécessaire sur un parcours autoroutier de longue distance à vitesse stable peut espérer atteindre les 45%. Mais ce n'est pas le cas de figure qui s'applique à la majorité du parc.
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Message par pascal11 Mer 20 Juin 2018 - 12:48

Oui sur un moteur Thermique c'est la puissance sortie moteur.

L’embrayage ne cré des pertes que transitoires au changement de rapport, mais reste la boite de vitesses.
D’ailleurs les dernières générations de boites libère les pignons de tous les rapports intermédiaires une fois sur le dernier rapport pour éviter les perte de barbotage.

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Message par Passant_Mbr Mer 20 Juin 2018 - 12:58

Allez pour le plaisir je calcule le cas extrémiste et futuriste en prenant les pourcentages maximaux:

0,63 centrale
0,99 pertes réseau (on charge au pied de la centrale)
0,99 chargeur (pas de raison qu'on fasse moins bien que l'onduleur)
0,92 batterie (il semble que les potassium-ion puisse offrir un gain à ce niveau)
0,99 onduleur
0,96 moteur (certains zone de fonctionnement des moteurs à flux axial)
->53,98 %, donc presque 54.

Pour progresser encore le plus gros gisement se trouve côté centrale, mais pour du thermique on n'est peut être pas loin des limites théoriques.

La limite pifométriquement absolue sera peut être vers les 60% ?...
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Message par Passant_Mbr Mer 20 Juin 2018 - 13:09

Possibilité supplémentaire pour les bateaux: la centrale à cycle combiné à bord, et on alimente directement les moteurs, sans passer par les chargeur/batterie/onduleur:
0,63 centrale
0,99 pertes réseau (il faut quand même un peu de câblage)
0,97 moteur (ce sont de gros moteurs)

->60,49% presque 60,5

Mais bon les moteurs thermiques maritimes ne sont pas mauvais, on est autour des 50%.
Et techniquement on n'est déjà pas loin de ce type de montage sur certains navires.

Pour les méthaniers possibilité de se ravitailler sur la cargaison.
Pour les pétroliers ce sera sans doute plus difficile d'exploiter le pétrole brut.
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Message par Passant_Mbr Mer 20 Juin 2018 - 13:13

pascal11 a écrit:Oui sur un moteur Thermique c'est la puissance sortie moteur.

L’embrayage ne crée des pertes que transitoires au changement de rapport, mais reste la boite de vitesses.
D’ailleurs les dernières générations de boites libèrent les pignons de tous les rapports intermédiaires une fois sur le dernier rapport pour éviter les pertes de barbotage.

Donc en considérant qu'embrayage et boîte ne font pas partie du moteur...
Par contre l'embrayage et la boîte créent de l'inertie qui va amener plus de consommation dans les phases d'accélération (là où le thermique est notoirement mauvais).
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