Conclusion

Le maintien de l’autonomie est une des grandes problématiques du véhicule électrique car la batterie souffre de consommations considérables qui ne sont pas destinées au roulage. En effet, la gestion thermique de l’habitacle, du moteur et de la batterie électrique demande beaucoup d’énergie électrique qui a un impact direct sur l’autonomie.

En vue d’optimiser l’autonomie du véhicule, l’idée générale de notre étude est de développer et d’utiliser deux types de MCPs. Le premier aura un point de fusion de 27°C et jouera le rôle de régulateur thermique de la batterie afin de la stabiliser dans la plage de température de fonctionnement optimal. Le second aura un point de fusion de 70°C et aura la fonction de stockeur thermique. Il sera introduit dans une batterie thermique à chaleur latente dédiée au chauffage de l’habitacle. Les MCPs seront d’origine végétale et auront une grande capacité de stockage afin d’allier performance et écologie. Grâce à ces deux systèmes de gestion thermique utilisant les MCPs, la batterie électrique ne sera sollicitée que pour la propulsion du véhicule et son autonomie se verra ainsi maintenue.

La batterie thermique sera un lit fixe chargé de particules de MCPs de taille millimétrique. Ce système n’avait jamais été développé auparavant en vue d’une utilisation pour le véhicule électrique. En raison de sa configuration, le lit fixe a l’avantage d’optimiser la capacité de stockage, la dynamique des échanges thermiques et la compacité du système.

L’enjeu de notre recherche est désormais de concevoir et d’évaluer les performances dynamiques et thermiques d’une batterie à lit fixe de particules de MCPs dans l’optique de maximiser sa capacité de stockage et d’améliorer sa cinétique de charge/décharge. Le chapitre suivant vise à établir une relation simple qui décrit le phénomène de solidification du MCP. Pour ce faire, différents matériaux seront développés et caractérisés.

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Bibliographie

[1] « Une pompe à chaleur “intelligente” pour les voitures électriques », Automobile Propre. [En ligne]. Disponible sur: http://www.automobile-propre.com/breves/bosch-pompe- chaleur-intelligente-voitures-electriques/.

[2] « PSA met des pompes à chaleur dans ses voitures ». [En ligne]. Disponible sur: http://auto.bfmtv.com/actualite/psa-met-des-pompes-a-chaleur-dans-ses-voitures-

977158.html.

[3] « Beru développe le chauffage CTP pour les véhicules électriques et hybrides », 13-oct- 2009. [En ligne]. Disponible sur: http://www.decisionatelier.com/Beru-developpe-le- chauffage-CTP.

[4] « PTC heater for electric and hybrid vehicles allows for dual temp zones », eeNews

Automotive, 09-mai-2017. [En ligne]. Disponible sur:

http://www.eenewsautomotive.com/news/ptc-heater-electric-and-hybrid-vehicles-allows- dual-temp-zones.

[5] C. Huber et R. Kuhn, « 13 - Thermal management of batteries for electric vehicles », in

Advances in Battery Technologies for Electric Vehicles, B. Scrosati, J. Garche, et W.

Tillmetz, Éd. Woodhead Publishing, 2015, p. 327‑358.

[6] D. Neumeister, A. Wiebelt, et T. Heckenberger, « Systemeinbindung einer Lithium- Ionen-Batterie in Hybrid- und Elektroautos », Automob. Z. - ATZ, vol. 112, no 4, p. 250‑ 255, 2010.

[7] E. Bauchrowitz, H. Graf, F. Kessler, et M. Lichtenberger, « Der Hybridantrieb im BMW Active Hybrid 7 », ATZ - Automob. Z., vol. 112, no 9, p. 628‑637, sept. 2010.

[8] U. Wehner et J. Ackermann, « New Approaches to the Air Conditioning of Electric Vehicles », ATZ Worldw. EMagazine, vol. 113, août 2011.

[9] J. Ackermann, C. Brinkkötter, et M. Priesel, « Neue Ansätze zur energieeffizienten Klimatisierung von Elektrofahrzeugen », ATZ - Automob. Z., vol. 115, no 6, p. 480‑485, juin 2013.

[10] S. A. Hallaj et J. R. Selman, « A Novel Thermal Management System for Electric Vehicle Batteries Using Phase‐Change Material », J. Electrochem. Soc., vol. 147, no _{9, p.} 3231‑3236, janv. 2000.

[11] R. Sabbah, R. Kizilel, J. R. Selman, et S. Al-Hallaj, « Active (air-cooled) vs. passive (phase change material) thermal management of high power lithium-ion packs: Limitation of temperature rise and uniformity of temperature distribution », J. Power Sources, vol. 182, no 2, p. 630‑638, août 2008.

[12] N. Javani, I. Dincer, G. F. Naterer, et B. S. Yilbas, « Heat transfer and thermal management with PCMs in a Li-ion battery cell for electric vehicles », Int. J. Heat Mass

Transf., vol. 72, p. 690‑703, mai 2014.

[13] C.-V. Hémery, F. Pra, J.-F. Robin, et P. Marty, « Experimental performances of a battery thermal management system using a phase change material », J. Power Sources, vol. 270, p. 349‑358, déc. 2014.

[14] W. Q. Li, Z. G. Qu, Y. L. He, et Y. B. Tao, « Experimental study of a passive thermal management system for high-powered lithium ion batteries using porous metal foam saturated with phase change materials », J. Power Sources, vol. 255, p. 9‑15, juin 2014. [15] L. H. Alva S., J. E. González, et N. Dukhan, « Initial Analysis of PCM Integrated

Solar Collectors », J. Sol. Energy Eng., vol. 128, no 2, p. 173‑177, déc. 2005.

[16] M. Malik, I. Dincer, et M. A. Rosen, « Review on use of phase change materials in battery thermal management for electric and hybrid electric vehicles », Int. J. Energy

40

[17] L. Ianniciello, P. H. Biwolé, et P. Achard, « Electric vehicles batteries thermal management systems employing phase change materials », J. Power Sources, vol. 378, p. 383‑403, févr. 2018.

[18] S. A. Khateeb, M. M. Farid, J. R. Selman, et S. Al-Hallaj, « Design and simulation of a lithium-ion battery with a phase change material thermal management system for an electric scooter », J. Power Sources, vol. 128, no 2, p. 292‑307, avr. 2004.

[19] Z. Rao, Q. Wang, et C. Huang, « Investigation of the thermal performance of phase change material/mini-channel coupled battery thermal management system », Appl.

Energy, vol. 164, p. 659‑669, févr. 2016.

[20] A. Jarrett et I. Y. Kim, « Design optimization of electric vehicle battery cooling plates for thermal performance », J. Power Sources, vol. 196, no 23, p. 10359‑10368, déc. 2011. [21] F. Samimi, A. Babapoor, M. Azizi, et G. Karimi, « Thermal management analysis of a

Li-ion battery cell using phase change material loaded with carbon fibers », Energy, vol. 96, p. 355‑371, févr. 2016.

[22] C. Arkar et S. Medved, « Free cooling of a building using PCM heat storage integrated into the ventilation system », Sol. Energy, vol. 81, no 9, p. 1078‑1087, sept. 2007.

[23] J. P. Bédécarrats, J. Castaing-Lasvignottes, F. Strub, et J. P. Dumas, « Study of a phase change energy storage using spherical capsules. Part I: Experimental results »,

Energy Convers. Manag., vol. 50, no _{10, p. 2527‑2536, oct. 2009.}

[24] Z. Ma, G. C. Glatzmaier, et M. Mehos, « Development of Solid Particle Thermal Energy Storage for Concentrating Solar Power Plants that Use Fluidized Bed Technology », Energy Procedia, vol. 49, p. 898‑907, janv. 2014.

[25] N. Nallusamy, S. Sampath, et R. Velraj, « Experimental investigation on a combined sensible and latent heat storage system integrated with constant/varying (solar) heat sources », Renew. Energy, vol. 32, no 7, p. 1206‑1227, juin 2007.