Amélioration du rendement (hors moteur thermique)
Bonjour,
j'ai trouvé un peu de temps pour rédiger une contribution.
Je vais essayer (l'exercice est discutable , alors critiquez) de situer la réflexion dans la vie réelle.
La capacité : Pouvoir stocker plus d’énergie est favorable au rendement global, toutes choses égales par ailleurs (notamment masse, volume et prix de la batterie). La question c'est de savoir si, dans la vie courante, on a besoin de plus que ce qui est défini actuellement (1,3 KWh de capacité nominale pour les Prius II et III, exploitée à 40 % entre les seuils de 40% et 80% de charge, sauf erreur de ma part ).
Je vais regarder 3 situations :
Pour le freinage régénératif :
le dimensionnement actuel semble convenir à la Prius III, et il est identique à celuide la Prius II. La future Prius IV fera bien quelques progrès en finesse aérodynamique (déjà très bien) et en résistance au roulement (là, je ne sais pas si la Prius III a des marges de progrès importantes) qui augmenteront un peu la part disponible pour la régénération.
Je ne vois pas d'effet néfaste à l'augmentation de capacité.
-> A mon humble avis, la capacité optimale ne sera guère au dessus de l'actuelle.
Pour les dénivelés :
les montagnards aimeraient bien ne pas terminer les descentes en mode B (qui disperse l'énergie dans le moteur thermique), mais stocker le plus d'énergie possible dans la batterie pour remonter le plus haut possible avec. les discussion de ce forum sur les Prius hybride rechargeable, dont la batterie est sensiblement plus grosse (4,4KWh ) et les Prius transformées en rechargeables ( jusqu'à 9KWh chez EVStore) confirment l'avantage d'une grosse batterie.
Je ne vois pas d'effet néfaste à l'augmentation de capacité.
-> Avantage net a une batterie nettement plus grosse.
Pour l'optimisation de l'exploitation du moteur thermique :
On sait que le système HSD peut solliciter plus de puissance du moteur thermique que demandée par le conducteur, afin de le faire fonctionner dans une plage de meilleur rendement: Le surplus de puissance est alors transformé en électricité et stocké dans la batterie. L'usage courant induit-il fréquement ce genre du situation, ou du moins plus fréquement qu'on ne va consemmmer l'électricité ?
A moins de fouiller dans le relevés de fonctionnement par Scangauge, je ne sais pas dire s'il est fréquent de ne pas pouvoir optimiser l'usage du thermique pour cause de batterie pleine.
Je ne vois pas d'effet néfaste à l'augmentation de capacité.
->Il est possible qu'il y ait un avantage à augmenter la capacité de la batterie.
Pour les gros bouchons, c'est à dire ceux où la batterie est sollicitée jusqu'à son seuil mini, puis rechargée 'à moitié' (63% sauf erreur de ma part) plusieurs fois de suite.
Là le thermique se rallume périodiquement, soit pour recharger la batterie, soit pour conserver une température minimale pour le catalyseur, soit pour réchauffer/désembuer l'habitacle.
Pas sûr qu'augmenter l'amplitude du cycle décharge-recharge soit plus sobre, dans la mesure ou le thermique a bien d'autres raison de se rallumer.
Dans ce cas, il n'est pas sûr qu'une plus grosse batterie représente un intérêt. Je n'ai pas relu les 8742 pages sur les Prius rechargeable pour savoir si elles étaient plus sobres en cette circonstance, hormis bien sûr les premières minutes du bouchon ou elles peuvent éventuellement arriver avec une batterie contenant plus d'énergie que le modèle hybride.
->Je ne sais pas déterminer l'incidence positive ou négative de l'augmentation de la capacité de la batterie.
Bref, concernant
la capacité, à part pour les montagnards ou le bénéfice serait réel, je ne suis pas vraiment en mesure de trancher mais je ne vois pas d'effet négatif à l'augmentation. La solution est peut être une option 'grosse batterie', mais il faudrait d'abord bien définir le profil d'utilisation de chacun.
La puissance de régénération: Une puissance, c'est une énergie divisée par le temps qu'on met à la transférer (un débit en quelque sorte). Alors, charger rapidement la batterie ne se fait pas depuis le thermique (qui en serait pourtant capable), mais uniquement dans les situation de régénération de l'énergie cinétique. La puissance à rentrer dans la batterie dépend de deux facteurs :
L'intensité de la décélaration :
Si la conduite est coulée, c'est rare d'avoir une décélération forte, mais si la circulation est très hachée ça devient possible, et pour les adeptes d'une conduite plus 'agitée' ou 'dynamique ' (ça dépend du système de valeurs ...) c'est l'usage (ce serait bien que ceux là se mettent au HSD pour, au final, se rallier à sa décontraction, sa fameuse 'zénitude').
->Il y a avantage dans certaines situations, sans préjudice en contrepartie.
La masse à décélérer :
Lorsque le véhicule est très chargé (disons proche de la masse maximale autorisée), il se peut qu'une part de l'énergie ne puisse être récupérée pour cause de puissance électrique insuffisante. Accroître la puissance électrique améliorerait le rendement, en permettant une meilleure assistance électrique lors de la réaccélération ultérieure.
->Il y a probablement avantage dans certaines situations, sans préjudice en contrepartie.
Donc, concernant
la puissance de régénération, je ne vois pas de préjudice à l'augmentation de son plafond, mais que des avantages y compris la moindre usure des plaquettes et la pollution afférente. Quant à la valeur optimale ou à la valeur 'raisonnable', je ne sais pas, faute de mesures si on en est loin.
Le rendement des voies électriques : L'énergie qui est stockée dans la batterie passe par un générateur, une électronique de puissance et une batterie. Chacun de ses éléments est imparfait et gaspille une partie de l'énergie, et dissipe de la chaleur consécutive aux frottements ou à l'effet Joule. Les champions de l'économie de carburant recherchent à maximiser les périodes ou aucune énergie n'est échangée au sein du HSD par la stratégie de 'pulse and glide'.
Ainsi, concernant
le rendement des voies électriques, il n'y a que des bénéfices, dont la quantité découle des imperfections actuelles.
Au total les progrès me semblent d'abord à rechercher sur le rendement et la puissance (deux points que lesquels la Prius + profite de sa batterie Li-Ion pour ne guère s'écarter des consommations de la berline Prius III malgré sa masse et son aérodynamique moins favorables), et après seulement sur la capacité, hormis pour les montagnards.
Alors, si vous avez des modèles et des relevés pour confronter ces élucubrations à des ordres de grandeurs, allez y !
Bonnes fêtes à tous.