Le constructeur allemand souhaite parvenir à dissiper efficacement la chaleur produite lors des phases de recharge comprises entre 200 et 300 kW de puissance. Et ce, sans nuisances supplémentaires par rapport aux moyens utilisés actuellement pour des flux à 50 kW.
Le système ne devra pas dépasser un niveau sonore de 35 dB (A) perceptible de l’extérieur, ni produire de vibrations excessives lors des périodes les plus intenses de fonctionnement. Ce qui semble exclure l’actuelle solution basée sur un compresseur électrique de liquide réfrigérant.
BMW donne quelques pistes exploitables : refroidissement électrochimique, thermoacoustique ou par absorption, technologies magnétocaloriques, application de la machine de Schukey, utilisation de matériaux à changement de phase, méthodes de compression innovantes, etc.
Ne seront pas retenues les solutions nécessitant des gradients de température élevés entre la surface de la batterie et l’air ambiant, nuisibles pour l’environnement, ou à hautes exigences de service et de maintenance.
Fin de validité de la demande déposée par BMW sur la plateforme collaborative NineSights : vendredi 8 mars 2019.
Il y a plein de solutions, mais les coûts associés sont pour l’instant dissuasif et peu compatible avec le véhicule vu par ce constructeur.
Zut, les principales méthodes auxquelles je pense ne seront pas retenues. (des usines à gaz)
Le plus simple, oublier la charge à ces puissances
Ils demandent des solutions sur internet, chez BMW? Ils auraient viré par mégarde tous leurs ingénieurs?
Et pourquoi pas tout simplement une pompe a chaleur ? Ça peut sembler con, mais si celle-ci est alimenté par la borne et qu’elle sert a refroidir le liquide de refroidissement du pack batterie … Le tout en lien avec une nouvelle chimie de batterie qui serait moins susceptible de moins chauffer bien évidemment.
C’est vraiment ambitieux. Ce qui m’inquiète le plus, c’est qu’ils n’ont l’air de s’en préocupper que maintenant… Bref.
Sur le principe, je proposerai une attaque sur quatre fronts :
– Limiter la production de chaleur. Pour ça, c’est sur la chimie de la batterie qu’il faut travailler, en diminuant la résistance interne. On peut aussi peut-être gagner un peu sur les composants électroniques.
– Le refroidissement proprement dit.
– Le logiciel : en anticipant le fait que le véhicule doit se recharger, on devrait pouvoir commencer à refroidir les différents éléments avant la mise en charge. Par exemple (pas tout à fait choisi au hasard, j’ai déjà lu ça quelque part…) quand on demande au système de navigation de nous trouver une borne rapide, la voiture en conclurait qu’une session de charge intense se prépare. Dans le logiciel, je place aussi d’autres principes organisationnels, comme d’utiliser cette énergie perdue pour le chauffage de l’habitacle, par exemple.
– Laisser chauffer. Je ne parle là pas des cellules de la batterie, mais d’une forme d’inertie thermique. On peut accepter qu’un dissipateur chauffe, sans problème. Éventuellement (mais je ne sais pas ce que ça donnerait d’un point de vue mécanique), on pourrait imaginer relier le dissipateur par caloduc à une masse métallique d’une tonne déjà naturellement présente sur toutes les voitures : la carosserie et le chassis. Les formes ne sont peut-être pas parfaites pour l’échange thermique, mais la simple inertie devrait permettre d’absorber une grande partie de la surchauffe.
Système silencieux, désactivable en dehors des charges, ne nécessitant pas de gradients de température, et pas trop compliqué, utilisant une techno déjà mature.
Le tout pour dissiper 20kW pendant une charge rapide à 200-300kW, donc de l’ordre de 20-30MJ sur une charge, ils croient au père noël chez BMW?
donc BMW bosse sérieusement sur des solutions de recharge entre 200 et 300 kW de puissance. Imaginez un pack de batterie de 80 kWh, et que vous devez recharger 60 kWh pour pouvoir repartir pour 300 km. Il vous faudrai alors respectivement 18 et 12 minutes de temps de recharge pour des puissances délivrées de 200 et 300 kW.
Tout en notant qu’actuellement certaines marques fabriquent des voitures capable de supporter des puissances de charge entre 120 et 150 kW. La technologie avance a pas de géant, on y sera d’ici 2025.
Une solution serait peut-être que le refroidissement soit assuré par la borne de recharge. C’est certainement moins coûteux d’avoir le système de refroidissement dans les bornes que dans chaque voiture. Comme il faudra forcément refroidir les câbles, à ces puissances de charge, pourquoi pas en profiter pour refroidir aussi la batterie du même coup ? Evidemment, cela impose un autre type de connecteur… Cela n’est peut-être pas du tout possible…