2 ème rencontre de «l électromobilité»

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1 2 ème rencontre de «l électromobilité» Les enjeux du stockge de l énergie électrique 25 Octobre Angoulême - Espce Crt

2 Les enjeux du stockge de l énergie électrique Ett de l rt Stockge électrique Motoristion électrique s électriques et hybrides Les enjeux du stockge électrique

3 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Accélértion 10 0 Gsoil Essence Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

4 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Accélértion 10 0 Plomb-Acide Gsoil Essence Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

5 L Jmis contente Moteurs à cournt continu et btterie Plomb 1899 : Monsieur PATAY is uthorized by specil lw to drive his electricl engine vehicle (PATAY is now prt of Leroy Somer) L Jmis Contente

6 L Volt Moteur à cournt continu et btterie Plomb : EV SEER VOLTA: DC Motor T22 DC Motor T22 Electric Vehicle SEER VOLTA

7 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-Cd puis Ni-MH Gsoil Essence Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

8 Le moteur à cournt continu TECHNOLOGIES Brush DC mchine 0,3 kw/kg Mxi 6000 rpm Efficiency 85% DESIGN TOOLS B fms Anlyticl clcultion 4 = B π r β sin( p ) 2 e µ 1+ h µ r

9 PSA 106 électrique Moteur à cournt continu et btterie Ni-Cd Production of Motors for PSA Pure Electric Vehicle Production between 1995 nd 2000 DC Motors with trnsxle trnsmission Peugeot 106, Sxo, Berlingo, Prtner Collbortion with SAGEM (Electronics) Technology Torque nd speed limittion due to the mechnicl commuttion Min losses in the rotor open motor low relibility Simple Electronic inverter

10 Le moteur à cournt lterntif sns bli TECHNOLOGIES Brush DC mchine 0,3 kw/kg Mxi 6000 rpm Efficiency 85% Brush-less mchines enbled by Power electronics Synchronous 1 kw/kg Mxi rpm Efficiency 92% DESIGN TOOLS B fms Anlyticl clcultion 4 = B π r β sin( p ) 2 e µ 1+ h µ r Finite Element Anlysis The Electromgnetic circuit is optimized

11 Renult Kngoo électrique Moteur à cournt lterntif sns bli Production of 1000 Motors for RENAULT Pure Electric Vehicle with «rnge extender» Production in Synchronous Mchine with excittion coil on the rotor Collbortion with JOHNSON CONTROLS (Electronics) Technology Higher mximum speed, only limited by the mechnicl ftigue of the rotor Torque limit determined by the inverter current cpbility Min losses in the sttor IP55 wter-cooled relible nd compct motor

12 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Lithium Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Gsoil Essence Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

13 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Lithium Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Gsoil Essence Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

14 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Lithium Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Gsoil Essence urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

15 Le moteur synchrone TECHNOLOGIES Brush DC mchine 0,3 kw/kg Mxi 6000 rpm Efficiency 85% Brush-less mchines enbled by Power electronics Synchronous 1 kw/kg Mxi rpm Efficiency 92% Induction 0,6 kw/kg Mxi rpm Efficiency 90% DESIGN TOOLS B fms Anlyticl clcultion 4 = B π r β sin( p ) 2 e µ 1+ h µ r Finite Element Anlysis Dimension chnge (p.u.) Mchine optimiztion Bore Pole Arc Bck iron Tooth Itertion number

16 Renult Twizy électrique Moteur à synchrone et btterie Lithium Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Électrique Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Lithium Pile à Combustible (H2) Gsoil Essence urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

17 Le moteur synchrone à imnts permnents TECHNOLOGIES Brush DC mchine 0,3 kw/kg Mxi 6000 rpm Efficiency 85% Brush-less mchines enbled by Power electronics Synchronous 1 kw/kg Mxi rpm Efficiency 92% Induction 0,6 kw/kg Mxi rpm Efficiency 90% Permnent Mgnets 1,2 kw/kg Mxi rpm Efficiency 95% DESIGN TOOLS B fms Anlyticl clcultion 4 = B π r β sin( p ) 2 e µ 1+ h µ r Finite Element Anlysis Dimension chnge (p.u.) Mchine optimiztion Bore Pole Arc Bck iron Tooth Itertion number System Mchine + Electronic optimiztion

18 Bolloré Blue Cr Moteur synchrone à imnts permnents

19 Le moteur synchrone à reluctnce ssisté d imnts permnents TECHNOLOGIES Brush DC mchine 0,3 kw/kg Mxi 6000 rpm Efficiency 85% Brush-less mchines enbled by Power electronics Synchronous 1 kw/kg Mxi rpm Efficiency 92% Induction 0,6 kw/kg Mxi rpm Efficiency 90% Permnent Mgnets 1,2 kw/kg Mxi rpm Efficiency 95% Synchronous Reluctnce + Permnent Mgnets 1,6 kw/kg Mxi rpm Efficiency > 96% DESIGN TOOLS B fms Anlyticl clcultion 4 = B π r β sin( p ) 2 e µ 1+ h µ r Finite Element Anlysis Dimension chnge (p.u.) Mchine optimiztion Bore Pole Arc Bck iron Tooth Itertion number System Mchine + Electronic optimiztion Genetic lgorithms Multi-physics optimiztion Therml & Fluid Dynmics Mgnetics Mechnics

20 Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) Accélértion Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

21 Les véhicules hybrides Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

22 Les véhicules hybrides Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

23 Les enjeux du stockge de l énergie électrique Ett de l rt Stockge électrique Motoristion électrique s électriques et hybrides Les enjeux du stockge électrique

24 Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs Lithium + Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

25 Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs Lithium + Supercondensteurs Pile à Combustible + Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

26 Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Supercondensteurs Lithium + Supercondensteurs Pile à Combustible + Supercondensteurs Super- condensteurs Hybride Moteur à Nno technologiques Électrique // combustion? (Gsoil/ Essence) Accélértion Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

27 Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Accélértion Supercondensteurs Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Lithium + Supercondensteurs Super- condensteurs Hybride Moteur à Nno technologiques Électrique // combustion? (Gsoil/ Essence) Accumulteur Lithium Nno technologiques Hybride Électrique série Pile à Combustible (H2) Pile à Combustible + Supercondensteurs Gsoil Essence routier urbin Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]

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29 Electronique et thermique Btteries Moteur électrique Fisceux et câblge Réducteur et trnsmissions Pneumtiques et Roues Motorisées/Actives