Cette capacité correspond à la quantité d'énergie disponible pour l'utilisateur . Également appelée capacité nette, elle représente l'énergie que la voiture peut effectivement utiliser pour se propulser. C'est un critère essentiel pour les conducteurs, car il détermine directement l'autonomie de la batterie.
La capacité réduite est également appelée capacité utilisable ou kilowattheures disponibles (kWh) . Elle représente environ 95 % à 99 % de la capacité totale disponible. Prenons l'exemple d'une batterie d'une capacité de 65 kWh. Cependant, seuls 62 kWh seront accessibles et utilisables par la voiture. Que deviennent les 3 kWh restants ? Une partie de cette énergie est considérée comme « inutilisable » et est réservée pour les phases de charge haute et basse.
De plus, le calcul de cette capacité peut s'avérer complexe car il dépend de divers paramètres de fonctionnement. L'énergie utile d'une batterie se détermine en multipliant son énergie totale par sa plage de charge utile (SoC). Pour calculer l'énergie totale, il suffit de multiplier la tension nominale par la capacité nominale.
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Facteurs affectant la capacité utilisable
Chaque batterie est caractérisée par deux valeurs de capacité distinctes : la capacité installée (théorique) et la capacité utile (réelle). La capacité installée est déterminée par les spécifications nominales figurant dans la fiche technique, tandis que la capacité utile est calculée en tenant compte de diverses conditions.
Les batteries ne sont pas seulement complexes, mais les méthodes utilisées pour mesurer et exprimer leurs capacités et leur facilité d’utilisation sont tout aussi complexes.
1. Erreur électronique du BMS : Chaque composant électronique et chaque puce présente des tolérances et une précision de mesure. Les différences et les erreurs dans le calcul du SoC peuvent entraîner des erreurs importantes et une réduction de la capacité si l’étalonnage et le réglage ne sont pas effectués correctement.
2. Compensation de la perte de capacité : La capacité utile d’une batterie de véhicule électrique (VE) diminue avec le temps en raison du nombre de cycles de charge et de décharge. À mesure que la batterie vieillit, sa capacité diminue progressivement. Négliger cette réduction peut entraîner une diminution de l’autonomie du véhicule et poser des problèmes de garantie.
3. Tensions de coupure : Elles ajustent la profondeur de décharge (DoD) avec hystérésis et ont également un impact sur la capacité utilisable de la batterie.
4. Profondeur de décharge (DoD) : Le nombre de cycles en dépend directement. Limiter la profondeur de décharge (DoD) entre deux valeurs limites est crucial pour prolonger la durée de vie de la batterie. Cela réduit considérablement la capacité utile de la batterie.
5. Taux de décharge : Plus le taux C est élevé, plus la capacité utilisable sera faible
6. Température : La durée de vie de la cellule est fortement influencée par la température de fonctionnement, ce qui entraîne une dégradation plus rapide de sa capacité utile. La température de fonctionnement est déterminée par plusieurs facteurs, notamment :
- Température ambiante
- Taux C
- Efficacité du système de refroidissement
- Durée actuelle ainsi que facteurs supplémentaires
7. Perte de stockage : Elle a également un impact sur la détérioration de la cellule et, par conséquent, sur sa capacité utilisable.
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Capacité totale de la batterie vs. capacité utilisable de la batterie
La capacité disponible et la capacité totale peuvent différer en fonction de la composition chimique de la batterie, car certains types de batteries lithium-ion sont plus adaptés à une charge à 100 %, tandis que d'autres batteries se dégradent plus rapidement avec des charges complètes fréquentes.
La capacité totale d'une batterie correspond à la quantité maximale d'énergie qu'elle peut stocker lorsqu'elle est chargée à 100 %. La capacité utilisable, quant à elle, représente la quantité d'énergie à laquelle l'utilisateur peut réellement accéder.
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