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TECHNOLOGIE ET PRODUITS

ÉLECTROMOBILITÉ : POURQUOI LES BATTERIES PLOMB-ACIDE SONT-ELLES SI IMPORTANTES POUR LES VOITURES ÉLECTRIQUES ?

 

L'électromobilité est une grande tendance de l'avenir, notamment sur les petites distances. En ce qui concerne les voitures électriques, on pense d'abord à la batterie de circuit de bord lithium-ion et on oublie que toutes les voitures électriques sont équipées d'une batterie de circuit de bord plomb-acide 12 V.

La batterie de bord est également appelée familièrement batterie auxiliaire, de secours, de soutien, supplémentaire ou secondaire.

En termes de formulation, la batterie de propulsion lithium-ion est également appelée batterie haute tension.

E-Mobilität

Les batteries plomb-acide font partie de l'électromobilité.

En matière de voitures électriques, on pense d'abord à la batterie de traction haute tension avec technologie lithium-ion, présentant souvent une tension nominale allant de 288 à bien plus de 400 V ! La première voiture électrique avec 800 V de tension en réseau de bord fut la Porsche Taycan (Concept Car Mission E). La Formule E mise sur un système 900 V !

 

On oublie facilement que toutes les voitures électriques sans exception sont aussi équipées d'une batterie plomb-acide 12 V.

Il n'existe toujours pas de véhicule électrique n'utilisant pas de batterie plomb-acide pour alimenter le réseau de bord. Outre les start-ups tournées vers l'avenir, des constructeurs automobiles renommés tels que le groupe BMW misent sur une batterie plomb-acide pour l'alimentation du réseau de bord. Le réseau de bord de la BMW i3 (100 % électrique) est par exemple stabilisé par une batterie plomb-acide Banner qui alimente les équipements 12 V dans la voiture.

 

Concernant la technologie, les constructeurs font ici appel à des batteries classiques et à des batteries EFB ou AGM.

EFB = Enhanced Flooded Battery, la batterie de démarrage résistante aux cycles.
AGM = Absorbent Glass Mat, l'acide est imprégné et donc fixé dans la fibre de verre.

Rôle de la batterie de circuit de bord dans une voiture électrique

1. Alimentation 12 V du réseau de bord

Évidemment, une voiture électrique contient quantité d'équipements alimentés en 12 V (verrouillage centralisé, lumière intérieure, dispositifs...). Ces derniers ont été optimisés en continu sur plusieurs dizaines d'années et équipent chaque année des millions de nouvelles voitures (moteurs à combustion et électriques). Il est évident qu'aucun constructeur de voitures électriques ne souhaite développer de nouveaux équipements 12 V, d'autant plus qu'ils ne nécessitent pas beaucoup de puissance. Le réseau de bord 12 V est donc aussi installé dans les voitures électriques. Actuellement, la stabilité, la disponibilité et le faible risque impliquent l'utilisation d'une batterie plomb-acide dans toutes les voitures électriques pour le réseau de bord 12 V. Cette batterie de circuit de bord ne sert pas à démarrer mais alimente les équipements 12 V du véhicule et donc l'ordinateur de bord qui commande la batterie haut voltage.

 

2. La sécurité exige la redondance

La batterie de circuit de bord 12 V sert aussi de tampon afin de créer une redondance pour les aspects fonctionnels de la sécurité. Par exemple, il faut veiller à ce que la direction assistée de la voiture électrique continue de fonctionner lorsque le moteur est arrêté afin de préserver sa maniabilité. Aujourd'hui, les directions assistées sont la plupart du temps électriques, et pas que sur les voitures électriques.

L'alimentation des systèmes de direction assistée sont aussi alimentées par la batterie de circuit de bord 12 V. Le terme anglais « Adaptive Cruise Control » (ACC), soit régulateur automatique de vitesse, s'est bien établi dans la branche automobile. Les aspects de la sécurité sont ici au premier plan, comme l'amélioration du confort de conduite. Un autre aspect concerne l'amélioration de la rentabilité.

 

 

3. Sécurité haut voltage

Avant de pouvoir accéder à la batterie haute tension, la sécurité haut voltage doit être assurée. Pour s'en assurer, les unités de commande doivent fonctionner et exploiter l'intégralité de l'énergie de la batterie de circuit de bord plomb-acide 12 V.

Si la batterie de circuit de bord 12 V est déchargée, l'ordinateur de bord ne pourra pas démarrer. La commande du convertisseur de fréquence ne fonctionnera pas et il sera impossible de démarrer !

 

4. Effectuer des modifications de niveau

Une deuxième source d'énergie dans le véhicule est nécessaire pour atteindre un état sûr « véhicule à l'arrêt » à partir de l'état « haute tension coupée ». Il faut pour cela : l'essuie-glace, les phares, les freins, la direction … C'est une exigence de sécurité supplémentaire.

Toutes ces fonctions doivent être assurées pour que le système haute tension puisse être coupé à pleine vitesse en cas de problème de sécurité. Le dispositif de fermeture des portes et l'autoradio fonctionnent même si le système haute tension est éteint.

 

5. Ne pas faire de démarrage à froid avec une voiture électrique ! (BEV Battery Electric Vehicle)

Pour des raisons techniques, les points de démarrage des voitures électriques, s'il en existe, ne sont pas conçus pour faire démarrer d'autres véhicules. Dans ce cas, il est préférable de demander l'aide d'un dépanneur. À l'inverse, un moteur à combustion interne peut toutefois faire démarrer correctement une voiture électrique.

 

Un petit mot sur la journée portes ouvertes des voitures électriques.

La situation suivante n'est pas rare : lors de la charge de la batterie de propulsion Li-ion, les portes de la voiture sont laissées ouvertes, le chauffage ou l'éclairage intérieur reste allumé, alors la batterie de bord 12V peut se décharger avant que la batterie de propulsion Li-ion soit complètement chargée. Résultat ? La prise de charge ne peut plus être débranchée !


Conseil de bannière: cette fonction est commandée par le système électrique du véhicule, qui, comme son nom l'indique, est également relié à la batterie du système électrique du véhicule.

 

Bon à savoir: Selon le fabricant de la voiture électrique, la batterie de démarrage et d'alimentation de bord 12V est toujours chargée pendant le processus de charge de la batterie haute tension - c'est-à-dire indépendamment de l'état de charge (SOC State Of Charge) - ou seulement lorsque la batterie haute tension est chargée à environ 80%. Un coup d'œil au mode d'emploi de la voiture électrique concernée peut être très utile.

Remplacement d'une batterie de circuit de bord

 

En fonction du constructeur de voitures électriques, la batterie de circuit de bord doit être remplacée tous les 2 à 3 ans lors de la révision annuelle. C'est la pièce cruciale en matière de sécurité.

Si le système haute tension se coupe alors que vous conduisez de nuit sur l'autoroute à 130 km/h, la batterie de circuit de bord doit pouvoir prendre le relai pour alimenter par exemple les phares du véhicule !

 

Il est grand temps de penser à changer la batterie de circuit de bord lorsque l'ordinateur de bord affiche le message « vérifier le système ELEC », souvent associé de l'icône de batterie rouge.

 

Il faut impérativement respecter l'ordre des instructions lors du changement de batterie. Dans le cas contraire, des courts-circuits ou des projections d'étincelles pourraient endommager l'électronique.

Attention :

Ne montez jamais une batterie liquide classique sur une voiture électrique équipée d'origine d'une batterie EFB ou AGM. En cas de besoin, il faut impérativement monter une autre batterie EFB ou AGM au bac identique et à la puissance similaire.

PS : De petits écarts de capacité ou de démarrage à froid n'ont aucun effet sur la sûreté et la qualité de l'alimentation du réseau de bord ! 

Fahrzeug Motorraum

Préparation

 

  • La voiture électrique doit être dans un « coma » électrique/électronique pour ne pas générer de messages d'erreurs.
  • Déverrouiller le capot (sans l'ouvrir), fermer la voiture et attendre 20 minutes (en gardant la clé bien à l'écart). Ouvrir le capot du moteur sans insérer la clé. Attention : plusieurs unités de commande se mettent en route si la clé se trouve à proximité de la voiture électrique !
  • Cherchez la batterie de circuit de bord ou vérifiez son emplacement à l'aide de la notice du véhicule. La batterie de la voiture n'est pas toujours montée à l'avant du véhicule, elle peut aussi se trouver dans l'habitacle ou dans le coffre. Cela ne modifie toutefois pas la procédure de l'aide au démarrage !
  • Dans de nombreuses voitures, la batterie est protégée par un couvercle en plastique. Retirez la protection.
  • Encore un conseil très intéressant : Débranchez maintenant la batterie de secours du réseau de bord, la plupart du temps il faut débrancher un connecteur (orange), le système haute tension est ainsi désactivé ! Ne pas oublier : Après avoir remplacé la batterie, rebranchez le connecteur. Sinon, la règle générale est la suivante : ne touchez pas aux composants et aux câbles haute tension (reconnaissables à leur couleur orange) ! Cela est réservé aux professionnels de l'automobile disposant de l'équipement et des qualifications supplémentaires nécessaires (formation HV haute tension). Peu importe qu'il s'agisse de travaux non électrotechniques, électrotechniques ou électrotechniques sous tension (souvent avec des tensions nominales de 288 à plus de 800V) !

     

Le changement de batterie sur une voiture électrique devrait se passer ainsi.

Voici nos conseils basés sur quelques tests pratiques : 

1. Démonter l'ancienne batterie

 

Vous reconnaissez la batterie de circuit de bord à sa forme de coffret et aux deux bornes d'où partent deux câbles. Sur les nouvelles batteries, les bornes sont souvent rouge et bleu ou rouge et noire – la borne positive étant toujours rouge.

Conseil Banner : 

Avant de déconnecter et de démonter la batterie usagée, nous conseillons toujours d'utiliser le Memory Saver Banner. Ce dernier empêche de perdre les données du véhicule en alimentant le véhicule par le biais de la prise OBD (On Board Diagnostic). 

Cela vous permet de conserver toutes les données de votre véhicule comme les paramètres du GPS, votre répertoire téléphonique, les chaînes de radio, la position assise électrique, etc. lors du changement de la batterie.

Quelle borne déconnecter en premier ?

Toujours déconnecter la borne négative en premier (le câble de masse y est souvent branché) ! Dans le cas contraire, cela pourrait provoquer des projections d'étincelles voire un court-circuit.

Procédez de la façon suivante :

  • Dévissez l'écrou de la borne négative et retirez le câble de connexion.
  • Retirez l'écrou de la borne positive pour pouvoir retirer le câble rouge.
  • Dévissez les vis du système de fixation.
  • Une fois la batterie débranchée, vous pouvez la sortir.
  • Attention : une batterie de circuit de bord pèse entre 5 et 15 kg. Gardez cela à l'esprit lorsque vous changez la batterie.

 

2. Monter la nouvelle batterie 

 

Une fois la batterie usagée enlevée, il faut installer la nouvelle correctement. Placez la nouvelle batterie à son emplacement. Fixez la batterie à l'aide du système de fixation et serrez les vis de fixation. Vous pouvez maintenant raccorder la nouvelle batterie.

3. Raccorder la nouvelle batterie

 

Pour raccorder la nouvelle batterie, il faut impérativement procéder dans l'ordre inverse . Branchez d'abord le câble rouge sur la borne positive et serrez l'écrou. Branchez ensuite le câble noir sur la borne négative et serrez la vis et l'écrou. Utilisez maintenant de la graisse pour pôles ou du spray pour bornes, c'est le moment opportun !

 

Conseils supplémentaires : 

  • Replacer les cache-bornes, le cas échéant. Les bornes sont bien couvertes et protégées des courts-circuits.
  • Nous recommandons impérativement d'utiliser un tuyau de dégazage pour toutes les batteries plomb-acide devant être montées dans l'habitacle.
  • Certains véhicules possèdent un tuyau avec un coude relevé pour évacuer les gaz de batterie. Si c'est le cas de votre véhicule, le tuyau doit être raccordé à l'ouverture de dégazage correspondante de la batterie à l'aide du coude. Si une ouverture de dégazage se trouve de l'autre côté, il faut la fermer avec un bouchon d'étanchéité !
  • Vous pouvez enfin replacer le couvercle de la batterie.

 

4. Refermer le capot après le remplacement

 

Fermer le capot (le cas échéant, le coffre), ouvrir la voiture et vérifier l'écran de l'ordinateur de bord. Aucune erreur ne doit s'afficher, vous pouvez démarrer normalement.

N. B. : 

 

  • Suivre les instructions sur la batterie, dans le mode d'emploi et dans la notice d'utilisation du véhicule. 
  • Portez toujours des lunettes de protection et des gants lors du changement de batterie !
  • Un système de fixation peut s'avérer pratique. Cela empêche la batterie de circuit de bord de glisser ou de tomber.
  • Si les pinces de la batterie sont corrodées, il faudra les nettoyer avant d'installer la nouvelle batterie. Vous pouvez utiliser un pinceau ou une petite brosse en métal pour ce faire. Utilisez maintenant de la  graisse pour pôles ou du spray pour bornes, c'est le moment opportun !

 

 

  • Veillez à ne jamais relier les deux bornes entre elles. Cela provoquerait des courts-circuits fréquents !
  • La batterie du réseau de bord n'est pas toujours montée à l'avant du véhicule, elle peut aussi se trouver dans l'habitacle ou dans le coffre. Cela ne modifie toutefois pas la procédure de l'aide au démarrage !
  • Le feu, les étincelles, les flammes non protégées et les cigarettes allumées sont interdits lors de ces tâches !
  • Sur les véhicules dotés de systèmes Keyless Go, gardez à l'esprit que plusieurs unités de commande se mettent en route si la carte ou la clé se trouve à proximité du véhicule ! 

 

 

  • Attention lors des changements de batterie sans alimentation externe : En raison de la brève absence de la batterie 12 V et de la coupure de tension qui en résulte, l'ordinateur de bord de certains modèles de voitures électriques oublie les valeurs des compteurs kilométriques journaliers A et B et tout ce qui y est lié (en particulier la consommation moyenne actuelle et la quantité d'énergie consommée depuis la dernière réinitialisation). Si vous avez besoin de ces valeurs, notez-les au préalable. Après le changement de batterie, l'ordinateur de bord est réinitialisé et recommence à calculer la consommation moyenne et à personnaliser l'estimation de l'autonomie du véhicule.

Mettre au rebut une batterie usagée

En tant que consommateur, vous pouvez remettre la batterie de circuit de bord usagée à un partenaire distributeur Banner gratuitement, indépendamment de sa marque. Nous garantissons un processus de recyclage respectueux de l'environnement.