Tension nominale des cellules et du pack
La tension nominale est une tension représentative utilisée pour décrire une cellule ou un pack batterie. Il s’agit d’une valeur de référence pour les caractéristiques et les calculs, et non de la tension que la batterie maintient à chaque état de charge ou dans toutes les conditions de fonctionnement.
Tension nominale d’une cellule
La tension aux bornes d’une cellule varie au cours de la charge et de la décharge. La chimie, la conception des électrodes, l’état de charge, le courant, la température, la résistance interne et le vieillissement influent tous sur la valeur mesurée.
La tension nominale de la cellule est donc une valeur représentative conventionnelle dans la plage de fonctionnement autorisée. Des cellules de chimies différentes peuvent avoir des tensions nominales, minimales et maximales différentes, même si leurs formats physiques sont similaires.
De la tension des cellules à celle du pack
Les cellules reliées en série additionnent leurs tensions. Un calcul simplifié du pack est :
Tension nominale du pack = nombre de cellules en série × tension nominale d’une cellule
Une chaîne de 108 cellules ayant une tension nominale de 3.7 V présente donc une tension nominale d’environ 399.6 V. Les connexions en parallèle augmentent la capacité de charge et la capacité de courant sans augmenter la tension. La notation complète est expliquée dans Series and Parallel Cell Configuration.
Les packs réels peuvent être divisés en modules, branches ou sections commutées, et leurs systèmes de contrôle définissent les limites de fonctionnement minimales et maximales. Voir Battery Pack and Configuration pour la configuration du pack.
La tension nominale n’est pas la tension maximale
Un véhicule électrique présenté comme doté d’une architecture 400 V ou 800 V ne fonctionne pas nécessairement exactement à cette tension. Ces appellations décrivent souvent une classe de système approximative. La tension réelle du pack évolue dans une plage, peut chuter sous charge et augmenter pendant la recharge.
La tension nominale seule ne révèle pas :
- La tension de recharge maximale
- La puissance de recharge ou de décharge
- L’énergie utilisable
- La tension du moteur à chaque point de fonctionnement
- La compatibilité avec tous les chargeurs de la même classe de tension
L’énergie du pack est souvent estimée à partir de la tension nominale et de Ampere-Hour (Ah), mais une valeur énergétique mesurée ou fournie par le constructeur dépend également de la courbe de tension complète et des limites d’essai définies. Battery Basics explique la relation entre tension, courant, charge, puissance et énergie.