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EcoPower Cube est la solution la plus prometteuse pour permettre un système de transport plus durable et respectueux de l'environnement. Traditionnellement, le stockage de l’énergie électrique pour les applications automobiles se limite aux sous-systèmes de démarrage et d’allumage (SLI). Cependant, l'augmentation de l'électrification des véhicules a entraîné une augmentation des besoins en énergie, en puissance et en cyclage des systèmes de stockage d'énergie des véhicules.
La batterie joue un rôle essentiel dans les groupes motopropulseurs électrifiés. Dans la batterie, une quantité importante d’énergie est stockée et est potentiellement nocive si elle est libérée rapidement. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur les systèmes de stockage d'énergie utilisés dans les transports électrifiés.
Les batteries utilisent un système de gestion de l'énergie qui permet la protection, le contrôle et l'estimation [1]. Dans une batterie, les cellules doivent être protégées contre un fonctionnement à des températures trop basses ou trop élevées, ce qui pourrait entraîner un vieillissement rapide, une détérioration et des dommages. De même, un courant excessif peut entraîner des dommages, un épuisement de la charge et une surcharge (stress dû à la haute tension). Les risques encourus dus à la sous-tension et à la surtension peuvent être minimisés en maintenant l'état de charge (SOC) de chaque cellule bien équilibré. De préférence, des batteries identiques sont choisies pour former un bloc-batterie, et elles peuvent être configurées en série, en parallèle ou dans un mélange des deux configurations pour fournir la tension, la capacité ou la densité de puissance souhaitée.
L’équilibrage aide à maximiser la capacité effective de la pile. L'équilibrage des cellules est le processus d'égalisation des tensions et de l'état de charge entre les cellules lorsqu'elles sont à pleine charge. L’un des moyens d’équilibrer les cellules consiste à utiliser du matériel dissipatif qui transforme l’excès de SOC en chaleur. Les topologies non dissipatives sont basées sur des convertisseurs DC-DC et facilitent le mouvement de charge des cellules à SOC élevé vers les cellules à faible SOC, réduisant ainsi considérablement les pertes d'énergie [1]. Le SOC d'une cellule n'est, en général, pas directement mesurable, de sorte que le système de gestion de la batterie actionne les courants d'équilibrage sur la base d'une estimation du SOC ou est estimé empiriquement.
Les systèmes de stockage d’énergie ou les batteries constituent un élément crucial de l’électrification des transports. L'étude de ces systèmes de stockage comprend la compréhension de l'électrochimie des batteries, des caractéristiques des cellules de la batterie, des paramètres critiques, notamment la durée de vie, le coût, la puissance et la dynamique énergétique, les caractéristiques de charge ou de décharge, la modélisation des circuits électriques, l'équilibrage des cellules, le système de gestion de la batterie et modélisation et simulation des systèmes de batteries [2]. Certaines des technologies de stockage d'énergie couramment utilisées sont les cellules au plomb inondées (FLA), les batteries au plomb à régulation par valve (VRLA) et les batteries au nickel-hydrure métallique (NiMH). Une comparaison graphique de différentes technologies de stockage d'énergie sous la forme d'un diagramme tridimensionnel augmenté des coûts est présentée dans la figure 1 [1].
Figure 1. Diagramme de Ragone tridimensionnel à coût augmenté comparant plusieurs technologies de stockage d'énergie [1]
L’augmentation de l’électrification des véhicules a permis de permettre une mobilité électrique efficace tout en maintenant une réponse plus rapide. Les autres commodités secondaires qui accompagnent ce changement incluent la recharge à domicile, l'alimentation de secours de véhicule à domicile (V2H), la prochaine prise en charge de l'infrastructure de véhicule à réseau (V2G) et la recharge sans fil [1]. Le choix de la technologie de stockage d’énergie dépend de divers facteurs tels que la plateforme du véhicule et son degré d’électrification. Cela affecte également la conception du système de gestion de l’énergie (EMS) et la manière dont il est intégré au véhicule. Ces EMS ou BMS sont chargés d'interconnecter plusieurs cellules, d'estimer l'état du système, de diagnostiquer les conditions de panne, de signaler la disponibilité de l'énergie et de l'énergie et de communiquer avec d'autres systèmes du véhicule tels que les chargeurs embarqués ou non, l'infodivertissement et les systèmes de contrôle de traction. 1].
Plusieurs technologies de stockage d'énergie ont été utilisées pour des applications spécifiques et présentent des avantages et des inconvénients en termes d'utilisation. La technologie FLA est mature et hautement recyclable, mais souffre de facteurs tels que la durée de vie limitée et la profondeur de décharge. Il existe des batteries FLA améliorées (EFLA) qui possèdent un cycle de vie double de celui des FLA, ce qui les rend idéales pour la plupart des plates-formes hybrides start-stop de base [1]. Les batteries VRLA (également connues sous le nom de batteries au plomb scellées ou SLA) prennent en charge les applications qui exigent une puissance et une durée de vie accrues. Cela leur permet de gérer de petites quantités d’énergie de traction et de freinage régénératif. Cependant, la technologie VRLA est moins mature et plus coûteuse que la technologie EFLA.
La technologie des batteries NiMH est relativement mature et a prouvé sa longévité. Il est utilisé dans les VHE depuis plusieurs années maintenant. Les capacités de puissance ou d’énergie sont généralement doubles ou triples par rapport au plomb. Cependant, il présente un inconvénient majeur, une autodécharge élevée, qui les limite aux applications axées sur la puissance, telles que les hybrides légers et complets. Les batteries ZEBRA sont disponibles dans le commerce et sont basées sur l'électrochimie du chlorure de nickel-sodium (Na-Ni-Cl). Cette technologie est mature et présente une plus grande densité énergétique, une meilleure durée de vie, un coût inférieur et est insensible à la température ambiante, ce qui la rend adaptée aux climats extrêmes. Les cellules lithium-ion continuent de dominer le marché de l'électronique portable grand public et sont préférées pour les PHEV et les VE.
Pour répondre aux demandes croissantes du transport électrifié, YT Electric propose le EcoPower Cube L215A, un système de stockage d'énergie de pointe conçu pour offrir des performances, une sécurité et une fiabilité élevées. Caractéristiques du EcoPower Cube L215A :
L'EcoPower Cube L215A est une solution polyvalente et fiable pour intégrer le stockage d'énergie dans les transports électrifiés, offrant les performances et la sécurité nécessaires pour soutenir l'avenir de la mobilité.
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