Batteries Cycab

[berteau ssi]

Bonsoir, pouvez vous me dire si mes réponses sont correctes svp. Par avance merci.

Le Cycab a ne masse avec batteries de 350 kg. Il embarque huit batteries au plomb de 12V - 60 Ah; La masse de ces batteries est trop grande ( 180 kg soit plus de la moitié du véhicule à vide). Les concepteurs cherchent à optimiser le masse du Cycab tout en minimisant les impacts environnementaux; ils deécident de comparer différentes technologies de batteries afin de faire un choix.

a) Calculer l'énergie stockée dans les batteries du système actuel.
L'énergie actuel est de 720 W.h

Technologie de batterie plomb- Nickel- Nickel-Hydrure Lithium Fer
acide Cadmium métallique Phosphate

Abréviation Pb Ni-Cd Ni- MH LiFePo4

Densité énergétique
moyenne ( Wh / kg ) 32 45 70 90

Coût moyen ( € / kWh ) 130 160 230 700

Sécurité de
fonctionnement Bonne bonne bonne bonne

Nombre de cycles
( charges décharges ) 200 1000 500 2000

Risque pour élevé, plomb très élevé
l'environnement toxique et acide cadmium toxique non non

b) Calculer pour la même quantité g'énergie stockée, la masse des batteries correspondant à chaque technologie, puis le gain en masse. Remplir le tableau ci-dessous. Les données du plomb étaient déjà remplies.

Technologie de batterie Pb Ni-Cd Ni-MH LiFePo4

Masse des batteries (Kg ) 180 128 82.28 64

Gain en masse (%) 0 1.73 3.25 4.46

Coût ( €) 749 922 1325 4032

Coût / nb de cycles
(€ / cycle) 3.7 0.922 2.65 2.01

( Masse * coût ) / nb cycle 673.9 147.45 218 129.02

c) Dans le même tableau, calculer le coût puis le coût / nb de cycles. Ce dernier indice permet de relativiser le coût par rapport à la durée de vie des batteries.

d) Choisir la technologie qui permet d'avoir la masse de batteries et le
"coût / nb cycles " les plus faibles tout en ayant le moins d'impact sur l'environnement.
La technologie est LiFePo4.

e) Calculer alors la masse totale du Cycab avec cette technologie. En déduire le pourcentage de gain en masse du véhicule.

La masse totale du Cycab avec le LiFePo4 est de 286 kg et son gain en masse est de 4.46%

[SoS(3)]

Bonjour
a. oui mais il faut détailler le calcul. Il s'agit de l'énergie stockée par une batterie.
b. Pour cette question il me manque les données sur les autres batteries. par ailleurs je pense que les 180 kg correspondent aux 8 batteries.

[berteau ssi]

Bonsoir, pour la question a) j'ai fait 12*60= 720 w.h

je pense que que pour la question b) 180 kg correspond aux 8 batteries. Est ce que mes résultats sont corrects ou pas j'ai fait 720/32*8 = 180 pour les autres batteries, il faut chercher les données pour le NI-Cd , Ni-MH, et LiFePO4 j'ai juste le tableau en dessous de la question a).

Par avance merci pour votre aide.

[berteau ssi]

Rebonsoir voii le sujet en entier. Cordialement.

[SoS(3)]

Bonjour,
vos résultats sont bons concernant les masses des batteries.
Attention pour le 720 W.h , il s'agit bien de l'énergie stockée par une batterie et non par les 8 . Or on vous demande plutôt l'énergie totale stockée par le dispositif.
En revanche, vos calculs de gains en masse ne sont pas bons. Pouvez-vous expliquer votre démarche ?

[berteau ssi]

bonjour, pour le gain en masse j'ai fait 350-180=170 170/180= 0.94 pour le 720 w.h je ne comprends pas.

[SoS(3)]

Il s'agit du gain en masse d'une batterie par rapport à une autre ; par conséquent voyez vous quel calcul effectuer à partir des masses précédentes et celle des batteries au plomb ?
720 W.h est l'énergie stockée par une batterie au plomb ; or on vous dit dans le texte que le véhicule en comporte 8 mais cela ne modifie pas vos résultats sur les masses calculées pour les autres batteries.

[berteau ssi]

Rebonjour il faut multiplier 720 *8= 5760 w.h pour le reste je ne vois pas.

[SoS(3)]

Oui en effet .
Pour le gain en masse , combien "gagne" t -on de kg en remplaçant les batteries plomb par les nickel cadmium ?

[berteau ssi]

rebonjour je n'y arrive toujours pas je dois être stupide.

[SoS(3)]

Non pas du tout,
si je reprends vos résultats , vous avez calculé que pour les batteries nickel-cadmium vous aviez 128 kg : on a donc "gagné" 180 -128 = 52 kg pour la même énergie stockée.
Ces 52 kg de gain sont calculés par rapport à 180 kg soit en % un gain de 52/180 = 29 %.
A vous de faire la suite.

[berteau ssi]

Rebonjour, pour la masse des batteries, Ni-Cd, Ni-MH et LiFePO4 mes résultats étaient bons ? Et pour les questions d) et e) les réponses sont bonnes ?
pour les batteries nickel-cadmium vous aviez 128 kg : on a donc "gagné" 180 -128 = 52 kg pour la même énergie stockée.
Ces 52 kg de gain sont calculés par rapport à 180 kg soit en % un gain de 52/180 = 29 %.

Pour les batteries nickel- Hydrure métallique j'ai 82.28 Kg: on a donc "gagné" 180 - 82.28 = 97.72 kg pour la même énergie stockée.
Ces 97.72 kg de gain sont calculés par rapport à 180 kg soit en % un gain de 97.72 / 180 = 54 %

Pour les batteries de Lithium-Fer Phosphate vous aviez 64 kg: on a donc "gagné" 180 - 64 = 116 kg pour la même énergie stockée.
Ces 116 kg de gain sont calculés par rapport à 180 kg soit en % un gain de 116 / 180 = 64 %

[SoS(3)]

TB.
Réponses c et d : TB
Il vous faut reprendre la e.

[berteau ssi]

Rebonsoir,
e) Calculer alors la masse totale du Cycab avec cette technologie. En déduire le pourcentage de gain en masse du véhicule.

La masse totale du Cycab avec le LiFePo4 est de 286 kg et son gain en masse est de 64 %

[SoS(3)]

Je ne trouve pas comme vous pour la masse du véhicule .
Pouvez-vous détailler votre calcul ? merci.