Développement des batteries

Les batteries sont au cœur de tout véhicule électrique. Les premières motos équipées de moteurs auxiliaires avaient des batteries au plomb. J'ai équipé le Cheetah de batteries NiCd, qui avaient beaucoup plus d'énergie par kilo de poids de batterie et pouvaient également fournir beaucoup plus de puissance. Les batteries étaient la principale raison pour laquelle le Cheetah avait une bonne accélération et une bonne agilité. Pour les véhicules seniors, je suis revenu aux batteries au plomb. J'ai testé de nombreux types de batteries jusqu'à ce que je choisisse, à mes yeux, les meilleures. Malheureusement, de temps à autre, les batteries, provenant pour la plupart d'un fabricant assez modeste, n'étaient plus disponibles et je devais changer de produit. Nous avons construit nos propres bancs d'essai. Les premiers bancs d'essai ont déchargé les batteries de manière uniforme au moyen de résistances ohmiques. Pour faire simple, nous avions construit un chauffage alimenté par batterie. Plus tard, nous avons également construit des bancs d'essai pour simuler le fonctionnement des véhicules. Comme charge alternative, nous avons utilisé un énorme ventilateur autrefois utilisé dans la filature de notre site, qui était entraîné par un moteur électrique et avait à peu près la même puissance que nos véhicules. Curieusement, j'ai remarqué que sur les bancs d'essai avec les charges fixes, les batteries pouvaient atteindre beaucoup plus de cycles de charge que dans la pratique. Les fabricants avaient indiqué jusqu'à 500 cycles, ce qui, en pratique, aurait signifié une durée de vie totale de 25 000 km pour une autonomie de 50 km. En pratique, nous devions changer les batteries défectueuses à 1'000 - 2'000 km. Pourquoi ? J'ai commencé à faire des expériences. J'ai également parlé à des personnes partageant les mêmes idées : Avec la bonne méthode de charge, une batterie peut durer beaucoup plus longtemps. Grâce à de nombreuses expériences, nous avons pu augmenter la durée de vie maximale de la batterie dans la pratique jusqu'à 200 cycles. Nous nous sommes enfoncés de plus en plus dans le sujet. Nous avons constaté que, dans le cas optimal, une batterie devait être rechargée de la même manière que lorsqu'elle était déchargée. Grâce à un modèle d'impulsion, nous avons pu optimiser cette charge.

L'idée suivante était d'installer dans chaque batterie une puce qui contrôlait certaines valeurs afin de pouvoir déterminer avec précision non seulement l'état de charge mais aussi l'état de santé, abrégé en SOH (State of health) d'une batterie. Nous voulions utiliser la puce pour mesurer différents paramètres, dont la densité de l'acide. Avec un appareil d'évaluation, il devrait être possible de dire immédiatement quel est l'état de la batterie en termes de charge et de durée de vie, et si des manipulations ou un stockage qui ont raccourci sa durée de vie ont pu entraîner une réduction de sa durabilité. Ces informations pourraient également être très facilement lisibles dans l'électronique embarquée du véhicule. Nous avons réalisé un modèle fonctionnel de cette puce et du dispositif d'évaluation. J'ai approché plusieurs fabricants de batteries avec cette idée. À mon grand étonnement, ils ont tous refusé. Un fabricant de batteries m'a confié que j'avais développé une puce dont aucun fabricant de batteries au monde ne voulait vraiment. Il serait trop facile de détecter d'éventuels défauts de production ou des roulements défectueux et de tenir le fabricant de batteries pour responsable. Soit tous les fabricants de batteries fonctionnaient avec ma puce, soit aucun. Le fabricant de batteries avait raison. Personne n'était prêt à installer mon système de surveillance des batteries dans les cellules qu'ils produisaient. Néanmoins, j'ai beaucoup appris.

Un jour, j’ai vu des blocs jaunes sur le bureau de Frank Loacker: Il s'agissait de nouvelles batteries au lithium Thundersky. Il les avait obtenues grâce à des relations. Elles étaient meilleures que nos batteries au plomb par un facteur de deux et également meilleures que mes cellules NiCd, dont la fabrication n'était plus autorisée. Aha ? C'est ce que je voulais voir. Nous avons installé les blocs dans mon propre PLUS. Le véhicule est devenu plus léger, plus maniable et son autonomie a augmenté. Mais après quelques cycles, les batteries ne se chargeaient plus. Pourquoi ? Nous avons commandé de nouveaux blocs. De toute évidence, nous avions laissé passer des courants trop élevés lors du freinage. Si, de ce fait, la tension des cellules au lithium dépasse la valeur maximale, même pour une courte durée, les cellules sont immédiatement endommagées. Au moins, nous disposions de notre vaste équipement de test pour tous les essais de batteries au plomb et nous pouvions examiner les nouveaux systèmes au lithium. Au grand étonnement de tous, les premières cellules défectueuses se sont régénérées et ont rendu de bons services à mon PLUS pendant de nombreuses années. Frank Loacker a développé un système simple qui surveillait chaque cellule individuelle, équilibrait la charge lorsqu'elle était complète et garantissait que les cellules ne pouvaient pas être détruites. Les batteries ont fonctionné de manière excellente. Heureusement, nous avions parmi les seniors des conducteurs très assidus qui avaient parcouru de milliers de kilomètres en peu de temps. Ils ont été enthousiasmés par les nouvelles batteries.
Cette technologie était la dernière clé manquante pour pouvoir construire des véhicules pour la poste et d'autres clients industriels. D'un seul coup, les batteries sont plus durables : au lieu de quelques milliers de kilomètres, les systèmes de batteries au lithium permettaient de parcourir plusieurs dizaines de milliers de kilomètres. Nous avions trouvé la clé manquante pour pouvoir construire nos véhicules pour le service postal !

J'ai appris de cela :

• La batterie est le véritable cœur de tout véhicule électrique
•  Un échec peut aussi nous apprendre beaucoup de choses
•  Si vous continuez à développer les mêmes produits au fil des ans, ils s'amélioreront de plus en plus.