Supercondensateur pour récupérer l'énergie du freinage en voiture

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Système de récupération d'énergie du freinage Mazda avec supercondensateur

Certains constructeurs automobiles étudient la piste du supercondensateur haute densité pour remplacer la batterie dans les véhicules électriques, mais ce n'est encore qu'au stade expérimental.

Par contre, le supercondensateur a déjà pris place dans la voiture pour la récupération d'énergie et pas seulement dans les véhicules électriques. En effet, les supercondensateurs sont particulièrement efficaces pour répondre à ce besoin. Capable de se charger et se décharger très rapidement et quasiment sans usure, le supercondensateur se présente comme une batterie ultra-rapide et fiable.

Le système Stop & Start pour couper le moteur à l'arrêt

C'est PSA en 2010 qui est le premier constructeur automobile à avoir eu l'idée d'utiliser des supercondensateurs pour optimiser le système Stop & Start qui coupe le moteur dès que la voiture s'arrête avec levier de vitesse au point mort, pour économiser du carburant.

Les premiers systèmes Stop&Start utilisaient un démarreur renforcé pour que le redémarrage soit plus rapide qu'au premier démarrage de la voiture. Malheureusement, ce redémarrage est demeuré lent, bruyant, et provoquait des vibrations importantes du véhicule.

PSA a modifié le système en remplaçant le démarreur renforcé par un alterno-démarreur, un alternateur réversible qui démarre le moteur par sa courroie d'entraînement. Le système devient alors silencieux, rapide et il n'y a plus de vibrations lors du redémarrage.

Grâce à l'utilisation de supercondensateurs pour alimenter l'alternateur en phase de démarrage, le système fonctionne très bien, même pour les véhicules diesels. En effet, l'énergie mécanique et électrique requise pour démarrer un diesel est à peu près deux fois supérieure à celle qu'exige une voiture essence de même cylindrée.

L'énergie cinétique est récupérée par le système lors de la phase de freinage et transformée en électricité qui servira pour alimenter l'alternateur lors du redémarrage.

Malheureusement, une batterie conventionnelle se charge trop lentement pour pouvoir stocker efficacement toute l'énergie récoltée lors du freinage et n'est pas capable de délivrer la puissance nécessaire à un redémarrage rapide d'un véhicule diesel. Après 3 ou 4 arrêts rapprochés, la batterie serait à plat.

Les supercondensateurs sont par contre capables de stocker rapidement une forte quantité d'électricité, et de la restituer en quelques dixièmes de secondes. Dans la nouvelle architecture électrique de ses voitures e-HDI, PSA a donc intégré des supercondensateurs. Disposés sous le capot, ces supercondensateurs de la taille de 2 cannettes de 33 cl permettent un stockage électrique efficace et un redémarrage rapide de la voiture.

Grâce aux supercondensateurs, le système Stop & Start fonctionne même avec une circulation parisienne vraiment très dense et de multiples arrêts à la minute. Cela permet des économies de carburant maximum avec des consommations en baisse de 15 % sur le cycle d'homologation urbain. Citroën annonçait alors un gain de 0,4 l/100 km en moyenne pour une Citroën C5 1.6 HDi 112 ch.

Supercondensateur pour alimenter les systèmes électriques du véhicule

Mazda vient d'annoncer la mise au point d'une nouvelle technologie à base de supercondensateurs : le i-ELOOP (pour Intelligent Energy Loop).

De la même manière, Mazda utilise la capacité de charge rapide des supercondensateurs pour récupérer efficacement l'énergie cinétique lors de la phase de freinage. Mais cette fois le système ne sert plus uniquement pour l'alimentation du système Stop&Start appelé i-STOP chez Mazda, il sert également à alimenter les systèmes électriques du véhicule.

Mazda a présenté son système de récupération d'énergie de freinage lors du salon automobile de Tokyo. Le i-ELOOP équipait alors le concept-car TAKERI préfigurant la prochaine génération de la Mazda 6.

Le i-ELOOP fournira de l’énergie pour alimenter la climatisation, l'auto-radio, le système de communication et autres systèmes électriques. Lorsque le moteur est arrêté, le système permet également de recharger la batterie classique du véhicule.

Mazda avec système i-ELOOP utilisant un supercondensateur

La technologie i-ELOOP sera commercialisée dès 2012 et devrait permettre un économie de carburant d'environ 10% en ville.

Sources : automobile-magazine.fr, Mazda

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