M. Bernard Hamel nous a fait parvenir des images de la batterie de Spark EV qu’il a achetée pour lier à un système de panneaux solaires, afin de s’assurer une réserve d’énergie électrique. Je le remercie chaleureusement de sa contribution!
La batterie de la Spark possède un système de refroidissement au liquide, mais différent du système de refroidissement de la Volt. Dans la Volt, il y a des plaques d’aluminium creuses avec du liquide qui sont placées entre les cellules. Pour la Spark, il y a un circuit de refroidissement placé sous les modules de cellules, et les plaques d’aluminium entre les cellules sont pleines. Cet arrangement permet de mettre plus de cellules par volume que pour la Volt. Au niveau fiabilité à long terme, l’arrangement sur la Spark permet de croire qu’il y a moins de possibilité de fuites, étant donné qu’il y a moins de joints dans le circuit thermique.
On peut voir sur la prochaine image l’arrivée de liquide dans la plaque creuse sur laquelle sont déposés les modules de cellules
Au niveau du placement, on peut voir que la partie avant de la batterie contient les contacteurs de puissance et l’électronique pour le BMS (Battery Management System).
Le BMS sert à empêcher la surcharge (au-dessus de 4.15V par cellule), la sous-décharge (en bas de 3.0V par cellule), et permet d’équilibrer les cellules quand la batterie est dans la phase de fin de recharge. L’équilibrage consiste à faire lentement décharger seulement les cellules ayant un voltage plus élevé que 4.15V pour que toutes les cellules soient à 4.15V lorsque pleinement rechargées. On fait décharger les cellules simplement en leur présentant une résistance de décharge (100 Ohms) en parallèle.
Sur les images des circuits de BMS, on peut voir les fusibles, (identifiés par F## sur les circuits) et les fils permettant d’aller se relier au circuit de BMS.
Pour le système de gestion thermique, on peut voir les tubes de transport du liquide, près du coin avant droit. Il y a une connexion de tube pour l’entrée et une autre pour la sortie. Il est à remarquer que la pompe circulatrice est placée à l’extérieur de la batterie, afin de permettre un accès plus facile en cas d’entretien requis à la pompe.
Voici l’étiquette de l’un des 4 modules de cellules. Il y a 4 de ces modules dans la batterie.
Au niveau spécifications, la batterie pèse 254kg/560lbs, et occupe un volume de 133 litres, ce qui en fait une batterie plus dense en énergie par unité de volume et par poids que la batterie de la Volt génération 1. Elle est aussi construite de 336 cellules prismatiques, à comparer avec les 288 cellules pour la Volt.
Un autre point à se rappeller est l’importance d’un système de gestion thermique : la durée de vie à long terme des batteries est ainsi optimisée par une température plus stable et dans une plage optimale.
Voici le résultat d’une étude sur la dégradation prévisible de batteries au lithium en fonction de la température.
Il est aussi intéressant de voir la coupe du système de propulsion. Il est à noter que l’arbre de transmission qui va au cardan passe au centre du moteur électrique!
Drive unit components:
1. Moteur/alternateur de propulsion
2. Train d’engrenages planétaires à rapport fixe
3. Différentiel
4. Pompe Auxiliaire de liquide de transmission et refroidissement du moteur
5. Connexions triphasées
La disposition de la batterie dans le véhicule, vers l’arrière compense le poids du système d’entraînement à l’avant.
En conclusion, le système de batterie de la Spark nous semble un bel exemple d’ingénierie. La position occuppée, bien intégrée dans la voiture, ne diminue pas l’espace intérieur et le volume de chargement du coffre. Le tout est bien intégré et permet une bonne répartition de poids entre les roues avant et arrière. Une bonne voiture électrique!
