Stockage de l'Énergie

Dans le  projet VENTEEA, Saft prévoit d'installer une batterie Li-ion Intensium® Max dans un conteneur de 40 pieds (12,2 mètres). Il est prévu de tester les multiples services fournis par la batterie afin d'améliorer la performance globale du système tant pour le producteur de l'énergie éolienne que pour le gestionnaire du réseau de distribution. L'utilisation des batteries Li-ion permettrait d'augmenter la capacité d'accueil des énergies renouvelables dans les réseaux, de participer à la stabilisation du réseau et d'accroître globalement l'efficacité énergétique tout en diminuant l'impact environnemental de la production d'énergie.  

Caractéristiques :

Les containers IM+ 20E sont constitués de 17 strings (branche) en parallèle de 28 modules (batteries) synerion de 24 V.

1- Compléter la chaîne d'énergie sur le document réponse.

2- D'après le diagramme de Ragone, justifier l'emploi de batteries  lithium-ion.

3- Représenter de façon simple le schéma d'un container.

4- Le constructeur porte deux indications sur la batterie : la tension à vide et la capacité nominale (Ah).

   D'après les indication ci-dessus en déduire :

               a- La capacité d'un module en Ah.

       b- La tension à vide d'un container.

5- Pendant combien de temps le container peut-il fournir un courant constant de 300 A ?

6- On met expérimentalement en évidence que la tension à vide E0 dépend de l’état de charge de la batterie. Les mesures sont portées sur le graphique ci-dessous.

           Indiquer la relation entre la tension à vide E0 et l’état de charge SOC.

La quantité Q d’électricité restante dans la batterie nous donne son état de charge (SOC) et SOC (%) = Q / Qn

Si la batterie fournie un courant constant I sur une durée Δt, la quantité d’électricité Q varie de ΔQ = – I. Δt.

On étudie le comportement de la batterie 24 V ; 80 A.h, lors de deux cycles définit par :

Cycle 1 : Décharge à 10 A pendant 5 min puis charge de 10 A pendant 5 min (zones A et B)

Cycle 2 : Charge à 30 A pendant 2 min puis décharge de 30 A pendant 1 min (zones C et D)

7-L’état de charge initial est de 60 %. Déduisez-en l’état de charge (SOC) de la batterie durant ces cycles :

          Compléter les zones bleues du fichier excel

8- Quel est l’état de charge à la fin du premier cycle ? Quel est l’état de charge à la fin du second cycle ?

La puissance dissipée, et donc perdue, par effet joule dans la résistance interne r (5 mΩ) est à chaque instant Pj = rI².

9- Exprimer puis calculer l’énergie perdue sur chaque cycle.

Wj1 =

Wj2

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