Supercondensateurs

Tableau mise à jour (7/7/08)

Topo sur la charge rapide des accus Nicd

Pour commencer, voici un tableau pour rappeler des notions pratiques de densité énergétique:

Type véhicule Densité d'énergie
 en Wh/kg
Densité d'énergie volumique
 en Wh/l
Puissance
instantanée W/kg (à niveau de charge 90%)
Capacité de stockage atteignable kWh Rendement d'utilisation de l'énergie Économie espérée par rapport à la consommation d'essence Autonomie en km sans faire un plein en km
               
Véhicule essence 11660 8750 NS 700 20% 0% 800
               
Véhicule air comprimé              
4500 Psi 137 45     40% 100% 30
               
Véhicule à hydrogène              
5000 Psi 2000 700     20% à 60% 100% 200
10000 Psi 1666 1165     20% à 60% 100% 350
Reformage à 100°C (méthanol) 535 2000     20% à 60%

selon PAC ou moteur à hydrogène

100% 400
               
Véhicule à énergie cinétique 3 2     70%   10 ?
               
Véhicule électrique
EV
             
Pb acide (film fin) 20 60 35 6 à 10 90% 100% 50
Nicd 40 100 70 13 à 18 70% 100% 80
NIMH 65 170 200 40 à 50 80% 100% 110
Nickel-Zinc 80 180 1000 15 à 25 80% 100% 200
Lithium-ion 130 275 450 40 à 50 80% 100% 250
               
Vehicule Hybride Plug-in PHEV              
Nicd (Kangoo ER) 40 100 70 10 à 13 70% 80% 170
NIMH 50 135 250 9 à 12 80% 50% 1000
Nickel-Zinc 80 180 600 10 à 15 80% 50% 1000
Lithium-ion 100 220 650 9 à 12 80% 60% 1000
Lithium-nano-technologie 300 NC NC NC NC NC 1000
               
Véhicule Hybride              
NIMH (Prius II) 40 110 450 2 à 3 10-15% 40% 900
Lithium-ion 70 150 1200 2 à 3 10-15% 45% 1000
Nickel-Zinc 80 180 600 2 à 3 10-20% 50% 1000
Super Condensateur
Carbone/carbone
5 6,5 3500 0,3 à 0,5 75% 50% 1200
Super Condensateur
Carbone/PbO2
12 26 2000 1 à 1,5 75% 55% 1300
               
Prototypes              
Pac au méthanol UltraCell 350   35       Plein de méthanol

Batterie Nickel-Zinc, chiffres donnés par interpolation des résultats obtenus par SCPS avec sa batterie Nickel-Zinc .

Topo sur la charge rapide des batteries Nicd

On voit bien sur ce tableau ou se situe le futur marché pour l'automobile car la technologie existe:

Autonomie élevée avec 50% à 60% d'économie garce à l'électricité, c'est donc le plug-in avec du Lithium Ions + des Super Condensateurs pour la pêche tout en préservant la batterie.

700 Farads, 2,5 volts pour 5 cm de large 4 cm de diamètre

Cet engin peut débiter 700 ampères sous 2,5 volt durant une seconde

ou encore 70 ampères sous 2,5 volts durant 10 secondes

Le super condensateur s'assemble en batterie série et/ou parallèle

Les supers condensateurs ont de l'avenir

Un super condensateur se distingue d'un accumulateur par 6 points essentiels:

Poste Super Condensateur Accumulateur
Principe Electro statique Réaction Chimique
Nombre Cycles Presque illimité de 800 à 2500
Courbe de tension Proportionnelle à la charge Pallier de tension sur la zone d'utilisation
Rendement >95% 80%
Puissance très élevée moyenne
Énergie / Kwh faible moyenne

Comment bien utiliser les super condensateurs ?

Un super-condensateur est idéale pour récupérer l'énergie de freinage ou aider au démarrage d'un véhicule, il est le complément idéal d'un système de production d'énergie électrique basé sur la moyenne du besoin d'un véhicule sans compromettre des démarrages rapides (surintensité sur de courte durée) Exemple une pile à combustible de 20 kwatt est suffisante pour faire fonctionner un véhicule électrique mais insuffisante pour permettre au véhicule d'avoir des performances correct dans les phases de démarrage et d'insertion dans une file de trafic.


Un super-condensateur placé en parallèle sur les bornes d'une batterie ne donne pas de bon résultat car la variation de tension aux bornes de la batterie est beaucoup trop faible pour permettre au super-condensateur d'accumuler ou de rendre de l'énergie. Un super-condensateur doit être utilisé seul à la place d'une batterie dans ce cas de figure. Le super-condensateur sera la base d'un véhicule hybride non Plug-in économique. Grâce à son rendement et sa puissance il résout les besoins essentiel d'un véhicule hybride non Plug-in.


Un super-condensateur peut trouver sa place du côté du circuit électronique d'alimentation d'un moteur électrique car il apporte de la puissance sur les circuits de la carte hacheur et limite les pointes d'intensité entre carte hacheur et batterie, il trouve une place naturelle entre carte de pilotage d'un moteur et un élévateur/diviseur de tension. Le super-condensateur pourra ainsi aborder plus efficacement une énergie de freinage avant de la restituer à la batterie.

L'idéale étant qu'il soit géré par une carte électronique qui repartie l'énergie sur 2 sources ou 2 destinations selon les besoins, cette carte doit être équipée de l'électronique de puissance pour suivre les puissances mise en jeu !



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