Récuperation d’énergie : rendement de 75% ?

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Message par Foly-vi le Mer 1 Avr 2015 - 3:03

L’expérience acquise dans ma région à forts dénivellés me permet d’arriver à la conclusion que le rendement de la récupération est d'environ 75%.
Exemple:
À 52 km/h sur sol plat sans vent , j’ai 4 kw de puissance instantanée. (absorbés par  la résistance de l’air, les frottements des pneus , les frottements des pièces en mouvement).
A quelques kilomètres de chez moi  j’ai une grande montée qui me donne exactement  20 kw de puissance instantané pour 52 km/h maintenu de façon fixe avec le limiteur de vitesse. J’ai donc un surplus de puissance nécessaire de 16 kw pour maintenir ma vitesse. Il faudrait donc que la récupération me redonne 12 kw en redescendant cette même pente pour que je "pompe" autant que les 4kw sur sol plat d’une longueur égale au double de la pente. (Je suis clair ?Wink).Quand je redescends cette pente à 52 km/h la récupération d’energie n’est capable que de me rendre entre 8 et 9 kw instantané .
En prenant le chiffre de 9 , cela me donne un rendement de 9/12 (75%).
J’avais besoin de vérifier sur différentes pentes où entre l’aller et le retour,  j’ai toujours cette "perte relative" d’environ 25%. Je dis "perte relative" car le système de récupération de Renault nous rend quand même 75% là où une voiture thermique ne rend rien du tout. De plus , la pente est incontournable.
En revanche , sur sol plat , il s’agit bel et bien de "perte sèche" pour celui qui n’anticipe pas assez ses ralentissements  ou arrêts.


Dernière édition par Foly-vi le Mer 1 Avr 2015 - 10:24, édité 1 fois
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Message par Pixel le Mer 1 Avr 2015 - 8:42

Je ne suis pas sûr que ton raisonnement soit bon.
Je suppose que l'indicateur de puissance instantanée mesure la puissance envoyée par le moteur vers la batterie en récupération.
Tu compares cette puissance à celle nécessaire pour monter la même pente.
Pour avoir le rendement de récupération complet, il faut tenir compte également du rendement de charge de la batterie.
Une batterie ne restitue pas la totalité de l'énergie qu'on lui a fournie pendant la charge.
Je n'ai pas fait de mesures sur les batteries Li-Ion mais j'en ai fait, il y a bien longtemps, sur les batteries Cd-Ni pour les modèles réduits.
Le rendement était d'environ 70 %.
D'ailleurs, sur ces batteries, il était indiqué "charge en 14 heures à C/10".
Les batteries Li-Ion ont peut-être un rendement un peu meilleur, mais c'est à vérifier.
Si ce rendement est de 80 %, le rendement global sera 0,75 x 0,8 = 0,6 soit 60 %.
Sur le forum Prius, on lit souvent que le rendement de récupération n'est même que de l'ordre de 50 %.
Raison de plus pour pulso-glider Very Happy

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Message par Foly-vi le Mer 1 Avr 2015 - 9:33

En gros , tu me dis que j’ai été  optimiste.... Very Happy
Le néophyte que je suis (niveau batterie) apprend donc que lorsqu’on lit une récupération à -10 kw sur le tableau de bord , cela ne veut pas dire que la totalité des 10 kw rentrent effectivement  dans la batterie, c’est bien ça ?
J’ai cherché  partout quel est le rendement réel mais je n’ai rien trouvé. La valeur communément  admise était de 80%. Ca me semblait énorme , c'est pour ça que j’ai fait mes propres mesures sur des pentes à taux constant  en faisant un relevé en montant et un autre lors du retour le soir. Mais je n’ai pas tenu compte des pertes dont tu parles et qui diminuent encore plus la valeur finale.
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Message par Pixel le Mer 1 Avr 2015 - 10:05

@Foly-vi a écrit:En gros , tu me dis que j’ai été  optimiste.... Very Happy
Oui !
Le néophyte que je suis (niveau batterie) apprend donc que lorsqu’on lit une récupération à -10 kw sur le tableau de bord , cela ne veut pas dire que la totalité des 10 kw rentrent effectivement  dans la batterie, c’est bien ça ?
Il y a bien une puissance de 10kW qui alimente la batterie. Mais entre ce qui entre et ce qui ressort, il y a de la perte.
Aussi bien à la charge qu'à la décharge.

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Message par Pixel le Mer 1 Avr 2015 - 10:22

Une petite recherche sur internet.
Je vois que les fabricants annoncent 85 à 92 % de rendement pour les Li-Ion.

Mais le rendement dépend aussi du courant.
Plus la charge et la décharge sont rapides, plus le rendement diminue.
Cela est dû à la résistance interne des batteries.
En charge, la tension est plus élevée qu'en décharge.
Les pertes viennent de là, entre autres.

Souvent les temps de charge et les capacités sont donnés à C/10.
C'est à dire, pour une batterie de 22 kWh, une puissance de 2,2kW.
Nous sommes plutôt aux alentours de 15 kW de moyenne pour l'utilisation d'une Zoé, en décharge comme en récupération.
Un rendement de charge de 80 % me semble donc être une estimation raisonnable.

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Message par Foly-vi le Mer 1 Avr 2015 - 10:23

Merci pour tes éclaircissements. (vraiment intéressant ce forum). Je modifie donc le titre en rajoutant un point d’interrogation.
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Message par TomC le Mer 1 Avr 2015 - 12:37

La batterie n'intervient pas ici, car on mesure la puissance sur le bus continu, donc entre la batterie et l'onduleur.
Par contre intervient le rendement de la chaine de traction (deux fois). Celui ci est donc d'environ 86.6% : si on consomme 12 kW en montée, cela veut dire que la puissance mécanique nécessaire pour monter est de 12*0.866=10.4 kW ; à la descente (si on suppose que le rendement est le même en moteur qu'en générateur), on récupère 86,6% de ces 10.4 kW, soit 9 kW.
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Message par Passant_Mbr le Mer 1 Avr 2015 - 13:21

Pour le batteries au lithium, il me semble qu'on peut genéralement travailler avec une charge à 1C (enfin en général c'est plutôt des A par rapport à des Ah).

Concernant le rendement de charge, pour en avoir le coeur net, il faudrait faire suffisament d'aller-retours dans la pente (en nombre entier) pour avoir une modification significative du pourcentage de charge restante, et comparer avec la même distance sur le plat (en espérant que les trajets soit suffsaments longs pour que les manoeuvres de retournement soient négligeables).

Il faudrait s'arranger auparavant pour arriver juste au passage d'un point de pourcentage au suivant pour réduire la marge d'incertitude. Et idéalement à l'arrivée aussi, quoiqu'on puisse essayer de rouler apres coup dans des conditions de consommation connue  jusqu'au passage au point suivant pour estimer la décimale où l'on se trouvait en fin de circuit.

Ou alors faire des calculs à partir de la consommation, plus précise. C'est une mesure intégrée/moyennée qui sera toujours plus fiable que l'affichage de puissance instantanée. Il faut remettre à zéro avant l'essai et combiner avec la distance pour retrouver une valeur en kWh plutôt que kWh/100.

Mais l'interet du pourcentage de charge est qu'il peut être mesurée de façon absolue à l'arret donc sans puissance tirée, alors que la consommation est peut être seulement établie à partir des courants qui sortent et entrent, donc sans le rendement batterie.

On avait déjà tenté quelque chose de ce genre dans une discussion ancienne sur la montagne, de mémoire avec Jch comme expérimentateur et Godewaerswlede et moi-même comme commentateurs.
Mais c'est toujours interessant de revalider dans des conditions différentes

Un des difficultés est peut être de se trouver un beau plat calibré, ou alors il faut faire des circuits en boucle dessus pour que les pentes résiduelles se compensent. Pas parfait, mais si on compare avec une pente assez forte, ça doit quand même donner un bon ordre de grandeur.


En regle générale, je pense qu'il y aurait pas mal de calibrations à faire avant, par exemple, combien de temps faut-il rouler à 52 km/h pour passer  d'un point de pourcentage au suivant, à quelle augmentation de consommation cela correspond-t-il, quelle différence si on relève le pourcentage immédiatement à l'arret ou apres 10 mn de repos, etc... Et eviter de se trouver dans des valeurs de pourcentages extrêmes (0 ou 100%) où le comportement n'est plus linéaire.

Il y a donc un protocole scientifique  expérimental bien précis à établir et à executer. j'espère que tu as une blouse blanche pour l'occasion? Cool
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Message par cece74 le Mer 1 Avr 2015 - 15:36

@TomC a écrit:La batterie n'intervient pas ici, car on mesure la puissance sur le bus continu, donc entre la batterie et l'onduleur.
Par contre intervient le rendement de la chaine de traction (deux fois). Celui ci est donc d'environ 86.6% : si on consomme 12 kW en montée, cela veut dire que la puissance mécanique nécessaire pour monter est de 12*0.866=10.4 kW ; à la descente (si on suppose que le rendement est le même en moteur qu'en générateur), on récupère 86,6% de ces 10.4 kW, soit 9 kW.
Le rendement en générateur inclut la partie "onduleur" (pour la régénération je ne sais pas quel type de courant est utilisé et comment il est traité...), il y a des chances que le rendement soit plus faible qu'en fonctionnement moteur, non (comme le Caméléon qui introduit des pertes plus ou moins grandes en charge depuis la prise) ?
Et il y a le système au niveau des freins eux-même, peut-on négliger les pertes à ce niveau ?

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Message par Foly-vi le Jeu 2 Juil 2015 - 5:43

La configuration de base de la Zoé dans le logiciel GreenRace donne un rendement de 40% à peine pour la récupération  d'énergie.  Si je m'amuse à modifier cette valeur et que je mets 70% , ça  me donne des autonomies irréalistes dépassant les 240 kilomètres.
Je crois qu'on peut définitivement  oublier l'histoire des 70% communément  acceptée. À 60% de perte , en gros ça signifie que sur route plate , si on ne lève pas le pied assez tôt , pour chaque kwh surconsommé en arrivant trop vite à des rond-points ou feux-rouges , on n'en récupère  que 0,4 kwh avec le frein moteur ou le frein.
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Message par Almenume le Jeu 2 Juil 2015 - 9:09

@Foly-vi a écrit:[...]
Je dis "perte relative" car le système de récupération de Renault nous rend quand même 75% là où une voiture thermique ne rend rien du tout.
[...]]

Pas tout à fait, les voitures thermiques récupèrent un peu, en phase de frein moteur, l'alternateur charge à fond la batterie 12V. C'est peu, mais c'est déjà un début Wink

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Message par pascal11 le Jeu 2 Juil 2015 - 11:15

Moi je profite aussi des descentes (avec le thermique) pour forcer la clim donc les 3 à 5 kw que consomme la clim sont gratuit.


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