Refroidissement actif des batteries ?

Saviez-vous que les Nissan Leaf et Volkswagen e-Golf manquent de refroidissement actif des batteries ? Nissan a imposé des restrictions sur la recharge rapide. Volkswagen atténue la puissance du moteur si vous conduisez trop fort. Peu importe la solution choisie pour contrôler la température. Lisez pourquoi !

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Une qualité rarement évoquée

Les voitures électriques modernes devraient être équipées de systèmes permettant de contrôler la température dans les cellules de la batterie. C'est important pour les performances, pour que les batteries se chargent rapidement, pour l'autonomie et pour la durée de vie des batteries. Les numéros d'usine ne s'appliquent que lorsque les piles sont à la bonne température. Les batteries préfèrent la même température ambiante que nous, les humains. Tous les modèles de voitures électriques n’ont pas de solutions satisfaisantes. Nous avons essayé de savoir quelles solutions sont utilisées dans les modèles les plus populaires. Ce n'est pas une tâche facile, même pour les passionnés de voitures.

Ingénierie inverse

Les constructeurs automobiles préfèrent présenter les packs de batteries comme des boîtes noires. Ils sont généralement réticents à fournir des informations détaillées. Même des questions simples telles que « Qui a fabriqué les cellules de la batterie ? » peuvent être profondément ancrées. Il sera alors beaucoup plus difficile de déterminer comment l'excès de chaleur est évacué des batteries en charge, ou avec quelle efficacité la chaleur peut être fournie par temps froid. Heureusement, il y a des acteurs qui gagnent leur vie en démontant les choses pour documenter comment ils le font. en fait est construite, – la vérité sans fard. Des voitures telles que Tesla 3, BMW i3, Opel Ampera (Chevrolet Bolt) et Renault Zoe ont déjà été décortiquées.

Refroidissement passif ou actif ?

Le refroidissement passif ne peut pas Styre la température dans les batteries, mais peut capter et dissiper une grande partie de la chaleur à travers le métal du boîtier de la batterie et l'air ambiant. Refroidissement actif par air peut consister en quelque chose d'aussi banal qu'un ventilateur à commande thermostatique. Un liquide refroidi Le système est bien meilleur, où le mélange de glycol (liquide de refroidissement) est acheminé dans des canaux autour des batteries. L’idéal est que les changements de température dans les batteries puissent contribuer au chauffage de l’habitacle via un échangeur thermique. À l’avenir, les cellules des batteries seront peut-être montées dans des boîtiers isolés thermiquement.

Cellules plates ou rondes ?

Dans le monde, seule une poignée de fabricants fournissent le monde entier en cellules de batterie. Les plus connus sont LG Chem, SK Innovation et Samsung SDI en Corée du Sud, BYD et CATL en Chine et Panasonic, à l'origine japonaise. Les fabricants de batteries ne livrent que cave à vin et permet aux constructeurs automobiles de construire leurs propres batteries. Les types de cellules de batterie suivants sont utilisés :

Cellules de poche

Aujourd'hui, presque toutes les nouvelles batteries sont basées sur des cellules plates enveloppées dans du plastique - ce qu'on appelle cellules de poche (également appelé cellules de poche ou cellules du sac). Ceux-ci peuvent être empilés les uns à côté des autres (mais pas pour close) – et généralement verticalement.

Cellules prismatiques

Ici, les cellules sont enveloppées dans un matériau plus solide, comme l'aluminium, qui absorbe plus de chaleur que le plastique des cellules en sac. La BMW i3 et la Volkswagen e-Golf l'utilisent.

Cellules rondes

Les cellules rondes rappellent les piles de lampes de poche. Utilisé par Tesla, mais Toyota utilise/utilisera également des cellules rondes. Ceux-ci peuvent également absorber plus de chaleur que les cellules du sac.

 

Refroidissement liquide

Tesla 3

Cellules verticales rondes/en forme de manchon de Panasonic. Entre les rangées de cellules, le liquide de refroidissement est acheminé à travers des canaux dans des courroies de refroidissement plates sur toute la hauteur. Le ruban de refroidissement est fixé à chaque cellule avec un type d'adhésif conducteur de chaleur. Chaque cellule est entourée d'un refroidissement des deux côtés. Le système se compose de plusieurs boucles pour évacuer la chaleur. Par temps frais, le système est utilisé pour chaleur les piles.

Boulon Opel Ampera/Chevrolet

Cellules à poches verticales de LG Chem. Un cadre de refroidissement séparé sous les batteries avec des canaux de liquide de refroidissement contrôle la température. Pour des raisons d'espace, les cellules de la batterie sont empilées sur deux couches à l'arrière - comme une élévation supplémentaire. Il n’est pas certain que les cellules les plus hautes bénéficient d’un refroidissement aussi bon que les cellules les plus proches du cadre de refroidissement.

Audi e-tron

Cellules à poches verticales de LG Chem. Un réseau de canaux de refroidissement sous les batteries garantit que la chaleur est évacuée – ou ajoutée si nécessaire. Lors du refroidissement, le liquide traverse un élément de refroidissement. Le radiateur de la voiture est utilisé pour le chauffage. Le système est relié à une pompe à chaleur. Audi affirme que leur refroidissement devrait être plus efficace que la solution de Tesla.

Jaguar I-Pace

Cellules à poches verticales de LG Chem. Contrôle de la température refroidi par liquide. On ne sait pas comment fonctionnent les canaux, mais on suppose qu'ils sont situés sous la batterie et sont constitués de plusieurs boucles. Jaguar est réticent à publier des informations détaillées.

Hyundai Kona

Cellules en sac de LG Chem. Gestion thermique active avec des canaux refroidis par liquide dans une plaque de refroidissement sous les batteries qui évacuent la chaleur en cas de besoin. Le système dispose de plusieurs boucles et de son propre refroidisseur. Le système peut également produire de la chaleur en cas de besoin. Attention ! Seules les voitures destinées aux marchés nordiques disposent d'un chauffage de batterie.

KIA et Niro

Cellules de sac de SK Innovation. Refroidissement liquide. Même système de gestion thermique des batteries que le Hyundai Kona.

 

Modèles qui sont passés du refroidissement par air au refroidissement liquide

Hyundai ioniq

Cellules en sac de LG Chem. Hyundai précise que les modèles de 2020 équipés d'une batterie de 38,3 kWh disposent d'un refroidissement liquide. Il n'existe aucune information sur la manière dont le système est construit, mais il est supposé être du même type que celui utilisé par le Hyundai Kona - et qui, à partir de 2020, sera également déployé dans la nouvelle KIA e-Soul. Le modèle sortant de l'Ioniq, série 1 produit avant 2020, dispose de conduits de ventilation depuis l'habitacle avec un ventilateur à commande thermostatique qui aspire l'air intérieur vers la batterie.

KIA e-Soul 64 kWh

Les modèles à partir de 2020 sont équipés de cellules en poche de SK Innovation. Utilise le même système de refroidissement et de chauffage de la batterie que le Hyundai Kona. La première série de KIA e-Soul – avant 2020 – ventile les batteries à partir de l'air de la climatisation de la voiture. Ils disposent de leur propre ventilateur pour aspirer de l'air si nécessaire.

 

Refroidissement actif de la batterie par air

Renault Zoe

Les nouveaux modèles 2020+ de 52 kWh sont équipés de cellules à sacs verticaux de LG Chem. Tous les modèles (y compris les plus anciens) disposent d'un refroidissement par air actif qui utilise l'air de la climatisation de la voiture pour fournir de l'air refroidi directement dans le boîtier de batterie - un trou pour l'admission et deux pour la ventilation. Pendant la recharge, la voiture peut donc démarrer la climatisation si nécessaire. Le système peut également utiliser l'air chaud du système de chauffage, par exemple lors du préchauffage.

BMW i3

Les batteries prismatiques de Samsung sont montées sur un cadre avec des canaux de refroidissement. Ce n'est pas de l'air, mais du gaz de refroidissement qui est envoyé sous les batteries en cas de besoin. Il existe également des fils chauffants qui produisent de la chaleur électrique sous les batteries.

 

Sans refroidissement actif de la batterie

Nissan Leaf

Cellules de poche couchées provenant d'AESC chinois. Nissan affirme qu'il n'est pas nécessaire de refroidir activement la batterie, même pour les batteries de 62 kW. Leaf a mis une limitation dans le logiciel pour limiter la charge rapide plusieurs fois de suite - le même jour. Le phénomène porte le hashtag #rapidgate. Ceci est probablement fait pour éviter d'endommager la batterie en raison d'un manque de refroidissement actif de la batterie. Les voitures livrées dans des régions froides sont équipées de réchauffeurs de batterie qui sont principalement destinés à protéger les batteries contre la destruction par temps extrêmement froid et non à fournir une température de fonctionnement optimale.

Volkswagen e-Golf

Cellules prismatiques de Panasonic. Volkswagen affirme que les batteries n'ont pas besoin d'une source externe pour le refroidissement et le chauffage des batteries. En plus du refroidissement passif, les e-Golf disposent d'une fonction qui réduit automatiquement le courant lorsque vous appuyez trop fort sur le gaz pendant une longue période. Il officiel la logique est de réduire la consommation. Il réel la raison est susceptible de réduire le risque de surchauffe de la batterie. De même, la puissance de charge est limitée si la batterie est trop chaude. Ceci est courant sur toutes les voitures électriques, mais constitue rarement un problème sur les voitures équipées d’un refroidissement actif de la batterie. Volkswagen a recommandé que la e-Golf ne soit pas chargée plus rapidement que toute autre charge.

conclusion

Il n’est pas surprenant que les voitures haut de gamme telles que la Tesla 3 et l’Audi e-tron disposent d’un contrôle adéquat de la température des cellules de la batterie. Bien qu'une dégradation des performances ait été démontrée dans la Tesla après des accélérations répétées en raison d'un refroidissement de la batterie pas assez efficace. Si ce n’est pas la meilleure au monde, elle constitue une référence pour les autres voitures électriques.

Je suis impressionné par le fait que même les voitures électriques abordables disposent d’un refroidissement actif des batteries à base de liquide. Je pense notamment aux nouvelles KIA e-Soul et Hyundai Ioniq. Mentionne également à la volée la voiture de tourisme Renault Zoe avec des conduits d'air séparés de la climatisation directement dans le boîtier de batterie.

Il s'agit de ce que nous obtenons pour notre argent. Si vous utilisez une voiture électrique dans des environnements tempérés avec une recharge silencieuse, vous pouvez certainement économiser quelques couronnes en choisissant un modèle sans refroidissement actif de la batterie. Le plus important est que vous fassiez des choix conscients.

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Les constructeurs automobiles doivent ensuite expliquer comment ils veillent à ce que les cellules de la batterie atteignent la température de fonctionnement optimale. Merci de le mentionner dans les brochures !

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