Stop-Start, micro-hybrides et hybrides… Yuasa répond aux problèmes de batterie !

Batterie Yuasa

En raison des développements de la technologie automobile, il est impossible de s’attendre à ce que les batteries plomb-acide ouvertes classiques répondent aux exigences des véhicules dotés de la technologie Stop/Start et micro-hybrides 2 et 3. Par conséquent, de nouvelles technologies de batteries ont été développées ces dernières années pour répondre aux besoins des véhicules arrivant aujourd’hui sur le marché des pièces de rechange. Il est donc essentiel de remplacer la batterie spéci ée par l’équipementier par celle d’une technologie et spéci cations identiques ou améliorées sur le marché des pièces de rechange.

 

Le Stop/Start (Micro-hybride 1) est un système initialement manuel devenu aujourd’hui entièrement automatique qui éteint le moteur lorsque le véhicule est à l’arrêt. Le moteur redémarre automatiquement en relâchant le frein et en appuyant sur la pédale de l’accélérateur ou la pédale d’embrayage en fonction du type de transmission. Les systèmes Stop/ Start initiaux pourraient être éteints manuellement, mais sur les véhicules de dernière génération, cette option est désactivée.

Il augmente le nombre de démarrages du moteur que la batterie doit réaliser et supporte toutes les charges électriques du véhicule pendant que le moteur est à l’arrêt et que son système de charge ne fonctionne pas. Il requiert de nouvelles méthodes électroniques pour surveiller l’état de la batterie, y compris le niveau de charge (SOC) et l’état de santé (SOH). Étant donné que le nombre requis de cycles Stop/Start augmente, le véhicule doit pouvoir déterminer si le moteur peut redémarrer lorsque le véhicule est à l’arrêt et le moteur éteint.

Les premiers systèmes Stop/Start fonctionnaient si la température ambiante était supérieure à 3°C, alors que les derniers systèmes sont censés fonctionner jusqu’à -10°C. Cette réduction de la température de fonctionnement du système augmente l’exigence imposée à la batterie de fournir des tensions minimales aux circuits électroniques et aux modules de contrôle sur le véhicule lors du démarrage à froid du moteur.

Divers constructeurs automobiles déclarent que, sur leurs cycles de conduite européens standard, il est possible de réaliser une économie de carburant type allant jusqu’à 8 % en installant un système Stop/Start. En termes de technologie électronique, cela signi e une solution relativement peu coûteuse pour réduire les émissions d’échappement.

Les nouvelles technologies telles que les batteries EFB (Enhanced Flooded Battery) et AGM (Absorbed Glass Mat) ont été développées pour satisfaire ces nouvelles exigences de cycles de charge plus élevés imposées aux batteries.

L’introduction de la technologie Stop/ Start a entraîné un nouveau type de défaillances des batteries que les constructeurs automobiles n’avaient pas encore rencontré.

Batterie Yuasa 2Gestion de la charge et freinage par récupération (Micro-hybride 2)

Lorsque l’alternateur fonctionne, il peut généralement consommer jusqu’à 10 % de l’énergie produite par le moteur. Le système de gestion de la charge éteint ef cacement le système de charge en déconnectant l’entraînement des alternateurs du moteur. Cela augmente les charges exercées sur la batterie mais améliore considérablement les économies de carburant du véhicule.

Les principaux avantages des économies de carburant d’un système de gestion de charge sont obtenus sur des trajets plus longs. L’utilisation de ce système montre qu’une technologie à elle seule ne représente pas la solution à chaque cycle de conduite, mais est importante dans le cadre d’un ensemble global d’initiatives de réduction des émissions et d’économie. Les durées de vie prévues de la batterie sont fortement prolongées étant donné qu’elle supporte toutes les charges électriques sur le véhicule lorsque le système de gestion de charge est opérationnel.

L’introduction de systèmes de gestion de charge a entraîné le développement de nouvelles technologies et la conception de batteries avec une performance accrue. Celles-ci incluent les batteries de type EFB et AGM ayant une durée de vie cyclique considérablement plus longue et un meilleur fonctionnement avec des niveaux de charge faibles.

Les systèmes de freinage par récupération récupèrent l’énergie normalement convertie et perdue sous forme de chaleur pendant le freinage du véhicule. Une fois disponible, l’énergie récupérée est renvoyée dans le système de charge a n de recharger la batterie.

Une batterie de technologie classique est très inef cace lorsqu’elle est utilisée dans un système de freinage par récupération. Ce type de batterie peut uniquement recycler environ 5 à 15 % de l’énergie récupérée en raison de sa résistance interne relativement élevée. Les développements des nouvelles technologies de batterie telles qu’EFB et AGM avec des résistances internes réduites permettent une utilisation plus ef cace de l’énergie récupérée.

Démarreur/Générateur (Micro-hybride 3)

La technologie de démarreur/ générateur remplace l’alternateur classique et le moteur de démarrage par une unité démarreur/générateur combinée installée entre le moteur et la transmission. Le véhicule est doté du système Stop/Start et du système de freinage par récupération qui fonctionnent de la même manière que pour les véhicules micro-hybride 1 et 2 mais il utilise le générateur démarreur pour les fonctions Start-Stop et de freinage par récupération. Une batterie AGM est donc installée sur le véhicule a n de supporter les systèmes Stop- Start et de freinage par récupération.

Batterie Yuasa 3Passive Boost (Hybride léger)

Les technologies introduites dans la nouvelle génération de véhicules incluent la solution « Passive boost ». Passive Boost est un système plus simple et plus rentable lié au système de récupération de l’énergie cinétique (SREC) développé en Formule 1 et aujourd’hui appliqué à la série. La technologie Passive Boost remplace l’alternateur classique et le moteur de démarrage par une unité démarreur/ générateur combinée installée entre le moteur et la transmission. La fonction Passive Boost inverse la polarité du générateur a n de convertir le générateur en moteur et utilise une batterie haute tension pour faciliter l’accélération du véhicule.

L’alterno-démarreur sert uniquement à compléter la puissance générée par le moteur à combustion interne. Par conséquent, le véhicule ne peut utiliser un entraînement électrique complet. Une batterie AGM est donc uniquement installée sur le véhicule pour supporter les composants auxiliaires électriques.

Hybride complet

Les véhicules hybrides complets sont dotés d’un alterno-démarreur puissant et d’un embrayage supplémentaire entre le moteur à combustion interne et la transmission. Cela permet de découpler le moteur et l’alterno- démarreur. Le moteur à combustion interne inclut les fonctions Stop- Start et de freinage par récupération.

Toutefois, ce système utilise uniquement le moteur à combustion interne lorsque cela est requis, ce qui permet au véhicule de fonctionner à l’énergie électrique uniquement. Une batterie AGM est donc uniquement installée sur le véhicule pour supporter les composants auxiliaires électriques. Ces nouvelles exigences sont nettement plus contraignantes pour la batterie et la technologie doit être améliorée pour y correspondre.

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