Re: Et si les progrès dans les batteries favorisaient les hybrides rechargeables ?

par **Pixel** Lun 11 Avr 2016 - 12:03

rslden a écrit:Une batterie d'hybride, elle, va avoir une alternance charge-décharge beaucoup plus importante, si elle ne fait que 10 kWh par exemple, et le nombre de cycle pour faire mettons 400 000 km sera beaucoup plus important.
Or, plus la batterie est capable d'encaisser des cycles, moins elle est dense énergétiquement, c'est sans doute la raison qui a poussé Toyota à équiper ses hybrides de batteries NiMH (je crois que ça change).

Quelques précisions.
J'ai eu une Prius II et j'ai actuellement une Prius+ (break 7 places).
La batterie de la Prius II est une NiMH 202 V, 6,5 Ah, soit 1,3 kWh. Poids 39 kg.
Je pense que c'est la même batterie pour la Prius III.
Sur la Prius+ (j'ai le manuel sous les yeux) la batterie est une Li-Ion.
3,6 V/cellule, 56 cellules, soit 201,6 V, 5 Ah, ce qui donne 1 kWh. Poids 32 kg.
Elle est placée dans l'accoudoir central entre les deux sièges avant, alors que dans les autres Prius, elle est sous les sièges arrières.

Comme tu le dis, ces batteries ne travaillent pas comme les batteries de VE. Elle sont cyclées en permanence.
Pour arriver à obtenir une durée de vie correcte, Toyota fait travailler ces batteries entre 40 % et 80 % de charge.
Elles ne sont jamais chargées ni déchargées à fond. Il y a une réserve de sécurité de 40 % en bas et de 20 % en haut.
(j'imagine qu'un équilibrage doit tout de même être fait de temps en temps sinon, certaines cellules finiraient par être trop chargées ou trop déchargées.)
Cela permet à Toyota de garantir ses batteries 8 ans et 160 000 km pour la Prius II.
Cette garantie a été ramenée à 5 ans et 100 000 km à partir de la Prius III.

par tdmboy Lun 11 Avr 2016 - 13:05

Pixel a écrit:Cette garantie a été ramenée à 5 ans et 100 000 km à partir de la Prius III.

Petite précision, la garantie est de 6 ans sur l'ensemble hybride (hors thermique donc), augmentée d'un an à chaque révision annuelle chez Toyota, avec une limite de 10 ans.
Ils ont donc passablement confiance dans leur matériel Very Happy

Comme le dit Pixel, le système ne laisse pas la batterie se vider en dessous d'un certain seuil (il me semble que pour les Ni-MH c'est plutôt 20%), quitte à redémarrer le thermique uniquement pour charger la batterie (ce qui n'est pas très bon pour la consommation!).
Il me semble effectivement que le choix de conserver la technologie Ni-MH (hors Prius+ et Prius rechargeable) malgré sa faible densité énergétique est liée au nombre de cycles acceptables par ces batteries.

par Passant_Mbr Lun 11 Avr 2016 - 13:07

Léonard a écrit:
TomC a écrit:
Léonard a écrit:Je parlais du rendement de la charge. Je pars du rendement correspondant soit à la recharge de la batterie (80% sauf erreur de ma part), mais aussi du rendement du caméléon qui est optimal sur une borne 43 kWh, mais qui s'écroule dès qu'on descend vers les green-up. Si on prend 80% pour la charge des batteries et 80% pour le rendement moyen du moteur à partir de la décharge des batteries, on obtient plus de 20% de rendement moyen.
Le rendement s'écroule, c'est un peu exagéré, il ne faut pas confondre rendement et facteur de puissance (et par ailleurs, le rendement semble optimisé plutôt pour 22 kW).
80% fois 80 % cela fait 64 % de rendement global; je ne comprends pas bien ce 20 % ?

Un moteur thermique a un rendement réel max de 36%. S'il sert à charger des batteries, il devrait fonctionner à son rendement maximum. Mais, il faut compter les pertes de rendement dues au transfert de l'énergie mécanique vers les batteries. Environ 80% globalement. Puis, le transfert des batteries vers le moteur. et là-aussi j'arrondis à 80%, soit 23 % de rendement final. Là où un VT tourne à environ 10%. SI on charge à des puissances moindre, donc avec un moteur de cylindrée plus petite, mais qui tournera plus longtemps, le rendement global risque de diminuer, puisque l'expérience montre que pour pas mal de VE, il vaut mieux charger à une puissance supérieure.

Est-ce que les 80% qui avaient été évalués par le forum ne sont pas le rapport entre le chiffre compteur EDF et les kwh indiqués à l'ODB ?
Auquel cas il tient compte à la fois de la charge et de la décharge de la batterie.
Si alors on prend 95% de rendement pour le moteur et pour l'onduleur, on arriverait à
0,36 x 0,8 x 0,95 x 0,95 = 0.26 à peu près.

L'idéal serait de pouvoir faire l'équivalent d'un cycle combiné, puisque les rendements approchent les 60%.
Mais s'il faut miniaturiser deux turbines (une à combustible et une à vapeur) ça serait assez complexe, couteux, bruyant et le rendement ne serait surement pas le même que sur des machines plus grandes.
Peut être un combiné moteur à combustion interne / moteur à combustion externe (Stirling) ? La chaleur perdue du moteur classique servirait à faire tourner le Stirling qui ajouterait de la puissance mécanique ou serait pourvu d'un second alternateur.

Ou alors on avait parlé de rendements de ce niveau avec des moteurs à piston libre.

Si par contre on part de la centrale avec 60%, et que le transfert par les lignes a un rendement de 93%, on atteindrait
0,6 x 0,93 x 0,8 x 0,95 x0,95 = 0,4 donc un rendement pratique équivalent au rendement theorique max de ces nouveaux moteurs diesel.
Mais là on perd la flexibilité de l'hybride.

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