Question électrique.

Salut

En lisant tout ce qui concerne la rapidité de charge des batteries des v.e, je me pose une question.

Qu'est-ce qui différencie un chargeur rapide et un chargeur lent ?.

Il me semble, mais vous me direz si je me trompe, que la puissance de charge dépend surtout de la résistance interne des batteries, plus sa résistance est faible plus sera rapide la charge qui y est appliquée, mais comment est donc géré cette charge ?
Ainsi , si l'on est chez soi, un courant avec un disjoncteur de 25 ampères sous 220v ne donnera que théoriquement 220*25=5625kw, mais si la résistance est trop faible, la charge de courant dépassera la capacité du disjoncteur et il sautera, ce sera un peu comme si l'on fermait le circuit. Or un véhicule électrique peut aller aussi bien à une borne rapide qui pourrait donner bien plus que les 5kw de notre prise maison.

Quel est le paramètre qui permet la rapidité d'une charge ? Je ne vois que la tension comme facteur sur lequel on peut opérer, parce que je ne vois pas très bien comment on pourrait augmenter la résistance de la batterie, à part la shunter bien sur, mais ce serait idiot.

Le Vieux.

Le Vieux a écrit:

Quel est le paramètre qui permet la  rapidité d'une charge ?   Je ne vois que la tension comme facteur sur lequel on peut opérer, parce que je ne vois pas très bien comment  on pourrait augmenter la résistance de la batterie, à part  la shunter bien sur, mais ce serait idiot.

Ça fait un bail que t'attends un réponse...
Tu ne peux augmenter la puissance de charge sans flinguer la batterie.

Une solution, tu construis ta batterie intelligemment compartimentée en modules;
en fonctionnement, ces modules sont reliées en série,
en charge, les circuits de la batterie sont modifiés
pour que les modules soient chargés en parallèle, et le tour est joué.



Grosso modo, tu divises le temps de charge par le nombre de modules,
à condition d'avoir un chargeur dont la puissance est multipliée par le nombre de modules,
et que ta batterie soit munie d'un système électronique pour être permutée de circuit en série à circuit en parallèle,
selon qu'elle est en fonctionnement ou en charge.

Damned  pourquoi les constructeurs n'y ont pas pensé plus tôt ?

Pépettes! depuis longtemps n'y a plus de brevets à payer pour les batteries traditionnelles.
Mais peut être aussi que ce que je propose aboutirait à avoir des chargeurs où l’intensité du courant
devrait être trop forte pour les réseaux secondaires et/ou très coûteuse en cuivre.

DonPanic a écrit:

Damned  pourquoi les constructeurs n'y ont pas pensé plus tôt ?

Pépettes! depuis longtemps n'y a plus de brevets à payer pour les batteries traditionnelles.

Je me permet de te détromper, la recherche sur les batteries est très active. Même si elle avance trop lentement par rapport à ce qu'aimeraient pas mal de monde. Par exemple : Stockage électrochimique de l'énergie: des MXenes de forte puissance

En fait, on cherche les bons matériaux pour les batteries, ceux qui contiendront le max d'énergie dans le minimum de volume. On parle de densité énergétique. On cherche les meilleurs batteries pour les électrodes. L'idéal serait qu'elles soient capables d'échanger le max d'énergie possible en un minimum de temps. On cherche aussi la matière de les recharger la plus efficace possible. On cherche, des annonces il y en a toutes les semaines. Au début sur les forums dédiés les gens enthousiasmaient à chaque nouvelle annonce des labos de recherche... Et puis on se lasse. Si on devait les croire, on aurait en ce moment des batteries de 200 kWh qui tiendraient dans une boite à chaussure, sauf que ce n'est pas le cas. En ce qui concerne les chargeurs, on est en train de lancer des connecteurs qui permettraient de passer au moins 150 kWh et on espère les 500 kWh ! Oui, le 1/2 MWh ... Même si on sait que cette puissance n'est atteinte que durant peu de temps, car elle dépend de beaucoup de facteurs : la température, de la batterie, mais aussi du chargeur, et puis l'état de charge de la batterie. On sait qu'on ne l'atteindra jamais en fin de charge. Si quelqu'un veut plus de détails, je peux me renseigner.

narduccio a écrit:

DonPanic a écrit:

Damned  pourquoi les constructeurs n'y ont pas pensé plus tôt ?

Pépettes! depuis longtemps n'y a plus de brevets à payer pour les batteries traditionnelles.

Je me permet de te détromper, la recherche sur les batteries est très active. Même si elle avance trop lentement par rapport à ce qu'aimeraient pas mal de monde. Par exemple : Stockage électrochimique de l'énergie: des MXenes de forte puissance

T'as raison.  

Pour les cellules photovoltaïques, les problèmes sont sensiblement identiques.
Un labo US avait annoncé des panneaux multicouches
avec des rendements revendiqués atteignant mieux que 95% de la puissance reçue du rayonnement solaire.
Le hic, c'est qu'il fallait fourrer au fond de nanotubes de carbone 3 types de molécules photoélectriques,
pour couvrir la quasi totalité des longueurs d'ondes du rayonnement solaire,
relier tout ça avec des nanofibres de carbone,
avec besoin pour la fabrication et les câblages de microscopes électroniques à balayage,
que le prototype faisait quelques cm², et coûtait une fortune.

Mais bon, ils ont battu le record du monde de rendement d'un bidule solaire

L'industrialisation ce serait pour dans un bon demi-siècle, en étant optimiste.

Il y a des choses qui sont promises pour dans 5 à 10 ans. Le problème c'est qu'il y a des choses qui étaient promises pour dans 3 ans, il y a 5 ans ... et ce n'est toujours pas sorti.

Oui, je me souviens d'un article qui disait qu'on pourrait recharger des montres avec de l'eau (hydrolyse de l'eau en la faisant passer sur une plaque catalysatrice spéciale).
Je trouve les chercheurs en biologie quand même plus efficaces. On leur demande un vaccin et ils le font presque sur mesure en moins d'un an

Steph a écrit:

Oui, je me souviens d'un article qui disait qu'on pourrait recharger des montres avec de l'eau (hydrolyse de l'eau en la faisant passer sur une plaque catalysatrice spéciale).
Je trouve les chercheurs en biologie quand même plus efficaces. On leur demande un vaccin et ils le font presque sur mesure en moins d'un an

J'en ai déjà parlé dans une discussion, on trouve des principes généraux. Ensuite, on les teste en labo. Puis, on essaye de développer un modèle industriel. Quand cela est fait, on cherche l'argent pour créer une unité pilote. On monte l'unité pilote, ...

Et, de plus en plus, je trouve que le gros problème c'est les subventions, ou plutôt un certain détournement des subventions publiques. Sous l'effet de lobbys, "on" a décidé que l'hydrogène "vert" était une filière d'avenir. Actuellement, il faut 4 kWh d'électricité pour produire l'équivalent de 1 kWh d'hydrogène par électrolyse. Malgré le pris "bradé" de l'électricité sur le marché de gros, on produit massivement l'hydrogène à partir de pétrole avec un bilan carbone des plus désastreux. Il faut aussi 9 kg d'eau pour produire 1 kg d'hydrogène... Et de l'eau bien pure. Donc l'idée de se servir du soleil dans des pays plantés au milieu du désert pour produire de l'hydrogène ... Donc la production de "vrai" hydrogène vert est très faible. Malgré cela on installe à grand frais des pompes distributrices pour les quelques véhicules qui en utilisent. On parle d'environ 1 million d'euro par pompe. A grands frais, mais largement subventionnées. Des collectivités locales choisissent des flottes de véhicules hydrogène, justement car elles sont très subventionnées, donc la facture finale est plus faible pour elles.

Et puis parfois, on se rend compte que l'hydrogène est un gaz très dangereux. Pour un projet les allemands avaient prévu d'installer une usine de production d'hydrogène et de distribution au cœur de Berlin, sur un ancien site industriel ... Quand les services d'urbanistes ont refusé le projet, "on" s'est rendu compte qu'en fait cette usine allait se retrouver au milieu d'un quartier d'affaire très fréquenté et qu'en cas d'accident le nombre de victimes risquait d'être très élevé.

Bref, l'argent public est là, donc un tas 'entreprises développent des sites pilotes, des postes de distribution, un tas d'infrastructures qui ne seront pas viables sans argent public. On rejoue le jeu de la "route solaire", des millions d'euros de subventions publiques investies dans des projets qui n'en valent pas la peine.

Mais, cela est aussi présent sur le marché des batteries. En fait, si on veut aller vers une électricité sans CO2 et sans nucléaire (choix allemands, qui se servira du gaz durant quelques décennies en attendant que le modèle se mette en place), il faut des capacités de stockage phénoménales. Qui dit stockage, dit batteries. Sans compter qu'il faut aussi des batteries pour les véhicules électriques de demain. Donc, l'argent coule à flot dans le domaine de la recherche. Et, depuis le temps que je regarde cela, j'ai bien compris qu'il y a des entreprises dont le but premier semble bien être la captation d'un max de subventions. Elles proposent des projets mirifiques qui exploitent des découvertes scientifiques très récentes, et puis ... On construit un labo, on fait des tests, ça ne marche pas. On bidouille un peu pour essayer d'améliorer le rendement déplorable de l'idée géniale. Et on liquide tout cela. Pendant ce temps, dans la presse on a fait 10 campagnes de communiqués pour récolter des fonds, et ...

Je vois aussi cela chez EDF. Au RTE, on teste le stockage en créant 3 lignes "virtuelles" constituées de batteries. Il y a 3 lignes, car il y a 3 tests différents, avec 3 technologies et 3 fournisseurs. L'un des 3 est Bolloré qui a réussi grâce à des appuis politiques a participer avec des batteries qui sont celles des anciens Autolib. Ce sont des batteries très particulières. Il faut les tenir au chaud, à 80°C. Leur rendement est loin des standards. Bref, ce projet aura sûrement le plus mauvais résultat possible... Pourtant, on est en train de construire les infrastructures et cela va être testé. Les ingénieurs du RTE, au vu des résultats vont ensuite devoir batailler contre le pouvoir politique pour imposer une des 2 autres solutions qui se révèleront techniquement plus rentables. Mais, Bolloré aura écoulé son stock de batterie et aura encore plus rentabilisé son affaire. Tout cela avec de l'argent public et pour garder des compétences techniques en France ...

Le Vieux a écrit:

Il me semble, mais vous me direz si je me trompe,  que la puissance de charge dépend surtout de la résistance interne des batteries, plus sa résistance est faible plus sera  rapide la charge qui y est appliquée,

Vrai, mais ce n'est pas tout.

La puissance de charge dépend entre autres des propriétés physicochimiques des composants de la batterie,
qu'une trop forte intensité entrainant un excès de chaleur pourrait endommager.
Exemples: liquéfaction d'un gel électrolyte, dégagement gazeux absolument indésirable

Steph a écrit:

Je trouve les chercheurs en biologie quand même plus efficaces. On leur demande un vaccin et ils le font presque sur mesure en moins d'un an

Ne te vanterais-tu pas des propriétés du vivant? entre autres ses capacités de prolifération  

Tiens, des chercheurs anglais ont découvert des batteries quasi "éternelles", mais j'ai des doutes sur leur acceptation par le public : Des batteries quasi éternelles fabriquées à partir de déchets nucléaires

narduccio a écrit:

Tiens, des chercheurs anglais ont découvert des batteries quasi "éternelles", mais j'ai des doutes sur leur acceptation par le public : Des batteries quasi éternelles fabriquées à partir de déchets nucléaires

Intéressant. YAPLUKA produire des tonnes de diamant!

narduccio a écrit:

Et puis parfois, on se rend compte que l'hydrogène est un gaz très dangereux.

Entre autres parce qu'il n'existe aucun matériau capable de confiner durablement l'hydrogène
dont la molécule est plus petite que les distances intermoléculaires de tout solide existant.

Non seulement l'hydrogène traverse tout matériau existant, tel que l'acier des gazoducs
mais aussi, il les "fatigue" participant à leur corrosion.

L'hydrogène ainsi perdue dans l'atmosphère, sauf possible recombinaison avec l'oxygène atmosphérique,
ce qui participerait au réchauffement
a vocation à quitter la Terre en étant soufflé dans l'Espace par le vent solaire.

Raison pour laquelle je suis opposé à l'hydrogène en tant que vecteur massif d'énergie.

Sauf à le produire au moment de le consommer, non?

Steph a écrit:

Sauf à le produire au moment de le consommer, non?

Bah, mis à part l'hydrogène qu'on trouve avec le pétrole ou le gaz nat, il ne faut le considérer que comme vecteur d'énergie,
c'est quand même plus intelligent d'essayer de se servir plus directement de l'énergie mise à le produire,
et entre autres à le comprimer en réservoirs plus ou moins manipulables.
D'autre part, faudra trouver le moyen d'utiliser industriellement l'oxygène produit en même temps que l'hydrogène
et ce correspondant grosso modo à l'équilibre de réaction,
autrement ce serait un vrai gâchis, mais dont les tenants de l'hydrogène n'ont cure
parce qu'ils n'ont qu'une moitié de cerveau.

Le Vieux a écrit:

Qu'est-ce qui différencie un chargeur rapide et un chargeur lent ?.

C'est quelquefois le même, avec un bouton pour passer de mode lent à rapide.
la charge rapide tend à faire migrer de la matière des anodes et cathodes dans l'électrolyte et réduit significativement la durée de vie de la batterie

Le Vieux a écrit:

Quel est le paramètre qui permet la  rapidité d'une charge ?   Je ne vois que la tension comme facteur sur lequel on peut opérer, parce que je ne vois pas très bien comment  on pourrait augmenter la résistance de la batterie, à part  la shunter bien sur, mais ce serait idiot.

La tension , mesurée en Volts est un rapport intensité-résistance,
la résistance étant supposée constante, la variable, ton paramètre, c'est l'intensité (ampérage).
mais le vrai paramètre, c'est la durée de vie de la batterie

Pour faire simple, si jamais tu étais amené à bricoler ton installation électrique, retiens la formule
U=R.I
où U est le voltage en Volts, R la résistance en Omh, et I l'intensité en Ampère.

Exemple: ton installation électrique est en 230 volts, un circuit, genre salle de bain dépend d'un disjoncteur 10 Ampères,
si tu y branches un marteau perforateur 2650W, le disjoncteur sautera mais ta prise et les câbles électriques auront probablement bien morflé.

Tiens, une petite avancée ... peut-être : Tesla : un nouveau brevet pour des batteries révolutionnaires ?

Actuellement, voici le "graal" des constructeur automobile :

Citation :

visant un coût inférieur à 100 $/kWh et une durée de vie de 1,6 million de km.

Oui des nouvelles batteries "révolutionnaires", on en entend parler régulièrement.
Si je me souviens bien, Tesla proposait (propose?) des batteries aussi pour la maison (alimentées par des eoliennes et/ou des panneaux solaires).

Steph a écrit:

Oui des nouvelles batteries "révolutionnaires", on en entend parler régulièrement.
Si je me souviens bien, Tesla proposait (propose?) des batteries aussi pour la maison (alimentées par des eoliennes et/ou des panneaux solaires).

EN fait, ce qu'à annoncé Tesla à ce sujet, c'est que les anciennes batteries de ses voitures pourraient être recyclées en batteries de stockage pour les maisons. Renault a aussi annoncé un tel programme. C'est plus simple pour Renault, puisque les anciennes batteries lui appartiennent, donc, il peut les récupérer. Pour Tesla, cela dépendra du bon vouloir des déconstructeurs.