2 ème rencontre de «l électromobilité» Les enjeux du stockge de l énergie électrique 25 Octobre 2012 - Angoulême - Espce Crt
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
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Accélértion 10 0 Gsoil Essence 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Accélértion 10 0 Plomb-Acide Gsoil Essence 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
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
L Volt Moteur à cournt continu et btterie Plomb 1987-95 : EV SEER VOLTA: DC Motor T22 DC Motor T22 Electric Vehicle SEER VOLTA
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-Cd puis Ni-MH Gsoil Essence 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Le moteur à cournt continu TECHNOLOGIES Brush DC mchine 0,3 kw/kg Mxi 6000 rpm Efficiency 85% 1900 1990 2000 2010 2015 DESIGN TOOLS B fms Anlyticl clcultion 4 = B π r β sin( p ) 2 e µ 1+ h µ r
PSA 106 électrique Moteur à cournt continu et btterie Ni-Cd Production of 10000 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
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 12 000 rpm Efficiency 92% 1900 1990 2000 2010 2015 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
Renult Kngoo électrique Moteur à cournt lterntif sns bli Production of 1000 Motors for RENAULT Pure Electric Vehicle with «rnge extender» Production in 2000-2001 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
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Lithium Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Gsoil Essence 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Lithium Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Gsoil Essence 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Lithium Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Gsoil Essence urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
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 12 000 rpm Efficiency 92% Induction 0,6 kw/kg Mxi 12 000 rpm Efficiency 90% 1900 1990 2000 2010 2015 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.) 1.06 1.04 1.02 1 0.98 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88 Mchine optimiztion Bore Pole Arc Bck iron Tooth 0 10 20 30 40 50 60 70 Itertion number
Renult Twizy électrique Moteur à synchrone et btterie Lithium Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) 100 Électrique Accélértion 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Lithium Pile à Combustible (H2) Gsoil Essence urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
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 12 000 rpm Efficiency 92% Induction 0,6 kw/kg Mxi 12 000 rpm Efficiency 90% Permnent Mgnets 1,2 kw/kg Mxi 12 000 rpm Efficiency 95% 1900 1990 2000 2010 2015 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.) 1.06 1.04 1.02 1 0.98 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88 Mchine optimiztion Bore Pole Arc Bck iron Tooth 0 10 20 30 40 50 60 70 Itertion number System Mchine + Electronic optimiztion
Bolloré Blue Cr Moteur synchrone à imnts permnents
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 12 000 rpm Efficiency 92% Induction 0,6 kw/kg Mxi 12 000 rpm Efficiency 90% Permnent Mgnets 1,2 kw/kg Mxi 12 000 rpm Efficiency 95% Synchronous Reluctnce + Permnent Mgnets 1,6 kw/kg Mxi 15 000 rpm Efficiency > 96% 1900 1990 2000 2010 2015 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.) 1.06 1.04 1.02 1 0.98 0.96 0.94 0.92 0.9 0.88 Mchine optimiztion Bore Pole Arc Bck iron Tooth 0 10 20 30 40 50 60 70 Itertion number System Mchine + Electronic optimiztion Genetic lgorithms Multi-physics optimiztion Therml & Fluid Dynmics Mgnetics Mechnics
Ett de l rt du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 Supercondensteurs 1000 Moteur à combustion (Gsoil / Essence) Accélértion 100 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Gsoil Essence routier urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Les véhicules hybrides Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion 100 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Gsoil Essence routier urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Les véhicules hybrides Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion 100 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
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
Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Supercondensteurs Lithium + Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion 100 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Supercondensteurs Lithium + Supercondensteurs Pile à Combustible + Supercondensteurs Hybride Moteur Électrique à // combustion (Gsoil/ Essence) Accélértion 100 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] 10 000 1000 Supercondensteurs Lithium + Supercondensteurs Pile à Combustible + Supercondensteurs Super- condensteurs Hybride Moteur à Nno technologiques Électrique // combustion? (Gsoil/ Essence) Accélértion 100 10 0 Plomb-Acide Ni-MH Électrique Lithium Pile à Combustible (H2) Hybride Électrique série Gsoil Essence routier urbin 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Les enjeux du stockge électrique Puissnce spécifique [W/kg] Accélértion 10 000 1000 100 10 0 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 0 10 100 1000 10 000 Autonomie Energie spécifique [W.h/kg]
Electronique et thermique Btteries Moteur électrique Fisceux et câblge Réducteur et trnsmissions Pneumtiques et Roues Motorisées/Actives