FR3136592A1 - Utilisation d’au moins une batterie de seconde vie dans un système de stockage et de distribution d’energie electrique - Google Patents
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Abstract
Un aspect de l’invention concerne une utilisation d’une batterie de seconde vie dans un système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique produite par au moins un producteur (2, 3, 4, 5) d’énergie électrique extérieur audit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique, ladite utilisation étant remarquable en ce que la batterie (7) est préalablement utilisée dans un dispositif différent du système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Figure 1
Description
Un aspect de l’invention se rapporte à une utilisation d’au moins une batterie de seconde vie dans un système de stockage et de distribution d’énergie électrique produite par au moins un producteur d’énergie électrique extérieur au système de stockage et de distribution d’énergie électrique.
L’invention s’applique ainsi au domaine général du stockage et de la distribution d’énergie électrique.
Le réchauffement climatique rend l’augmentation et l’optimisation de l’exploitation des énergies électriques indispensable.
Le secteur automobile se tourne d’ailleurs de plus en plus vers des véhicules hybrides et électriques. Ce type de véhicule utilise effectivement de l’énergie électrique pour se déplacer, et participe ainsi activement à la préservation de l’écologie.
Il est en néanmoins connu du domaine automobile, qu’après sept ou huit années d’utilisation, la batterie d’un véhicule doit être remplacée, bien qu’elle conserve 70% de sa capacité de stockage.
Ce type de batterie usagée est ainsi recyclée alors qu’elle possède encore une capacité de stockage en énergie électrique considérable. Au vu de la quantité de véhicules électriques et hybrides existants, cette stratégie de recyclage n’est pas totalement satisfaisante d’un point de vue écologique.
Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant une réutilisation d’une batterie usagée permettant de contribuer activement à la préservation de l’écologie.
Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à une utilisation d’une batterie de seconde vie dans un système de stockage et de distribution d’énergie électrique produite par au moins un producteur d’énergie électrique extérieur au système de stockage et de distribution d’énergie électrique.
L’utilisation selon cet aspect de l’invention est remarquable en ce que la batterie de seconde vie est préalablement utilisée dans un dispositif différent du système de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Ce dispositif dans laquelle la batterie de seconde vie a été préalablement utilisée peut, par exemple, être formé par un véhicule électrique ou un véhicule hybride.
En effet, un véhicule électrique ou hybride comporte habituellement une batterie électrique neuve. Après sept ou huit années d’utilisation, cette batterie est usagée et présente une capacité de stockage diminuée inférieure à 90%, bien souvent de l’ordre de 70%. Bien que possédant une capacité de stockage d’énergie électrique encore importante, l’industrie automobile considère que ce type de batterie usagée doit être remplacée.
Ainsi, grâce à l’utilisation selon l’invention, cette batterie usagée présente une seconde vie.
L’utilisation de batteries de seconde vie ayant préalablement été utilisées dans des véhicules électriques ou hybrides permet de repousser le recyclage de celles-ci.
Si l’on utilise plusieurs batteries de seconde vie (autrement dit ayant déjà été utilisées dans un dispositif électrique ou hybride) dans un système de stockage et de distribution d’énergie électrique, il est possible d’obtenir une importante capacité de stockage de l’énergie électrique pouvant être redistribuée, par exemple, pour alimenter une usine en électricité.
Cette utilisation des batteries de seconde vie ayant préalablement été utilisées dans un dispositif permet de préserver l’écologie et participe effectivement au ralentissement du réchauffement climatique.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’utilisation selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, la batterie de seconde vie est une batterie de type lithium-ion.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, la batterie de seconde vie est une batterie au plomb.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, le dispositif est un véhicule électrique.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, le dispositif est un véhicule hybride.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, la batterie de seconde vie présente une capacité de stockage d’énergie électrique comprise entre 30% et 90%.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, le système de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte :
- Un stockeur d’énergie électrique agencé pour stocker de l’énergie électrique produite par au moins un producteur d’énergie électrique extérieur au système de stockage et de distribution d’énergie électrique, ledit stockeur d’énergie électrique comportant la batterie de seconde vie, et
- Un convertisseur de courant continu-alternatif agencé pour convertir un courant continu de l’énergie électrique stockée dans le stockeur d’énergie électrique en un courant alternatif destiné à être distribué sur un réseau électrique extérieur audit système de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, le système de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte en outre des moyens de supervision connectés au convertisseur de courant continu-alternatif et au réseau électrique extérieur au système de stockage et de distribution d’énergie électrique, lesdits moyens de supervision étant agencés pour piloter une répartition d’une transmission d’un courant alternatif du convertisseur entre au moins deux charges électriques dudit réseau électrique extérieur audit système de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, chaque producteur d’énergie électrique est formé par :
- Un producteur d’énergie électrique renouvelable de type éolien,
- Un producteur d’énergie électrique renouvelable de type photovoltaïque,
- Un producteur d’énergie électrique renouvelable de type hydraulique, ou
- Un producteur d’énergie électrique renouvelable de type géothermique.
Selon un aspect non limitatif de l’invention, le système de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte en outre au moins un transformateur, chaque transformateur étant agencé pour adapter une tension de l’énergie électrique reçue d’un producteur d’énergie électrique extérieur au système de stockage et de distribution d’énergie électrique en une tension acceptée par le stockeur d’énergie électrique.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
La illustre un exemple d’utilisation d’une batterie de seconde vie ayant préalablement été utilisée dans un dispositif.
L’utilisation d’une batterie de seconde vie ayant préalablement été utilisée dans un dispositif selon cet aspect de l’invention est réalisée dans un système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique produite par au moins un producteur d’énergie électrique.
Le système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique est agencé pour stocker de l’énergie électrique produite par un producteur d’énergie électrique extérieur au système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Dans cet exemple de réalisation non limitatif, le système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique est agencé pour stocker de l’énergie électrique produite par :
- Un producteur 2 d’énergie électrique renouvelable de type éolien,
- Un producteur 3 d’énergie électrique renouvelable de type photovoltaïque,
- Un producteur 4 d’énergie électrique renouvelable de type hydraulique, et
- Un producteur 5 d’énergie électrique renouvelable de type géothermique.
Le système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte un stockeur 6 d’énergie électrique agencé pour stocker de l’énergie électrique produite par les quatre producteurs 2, 3, 4, 5 d’énergie électrique renouvelable.
Dans cet exemple de réalisation non limitatif, le stockeur 6 d’énergie électrique comporte neuf batteries 7 de seconde vie ayant préalablement été utilisées dans un dispositif.
De façon non limitative, le dispositif est différent du système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique et peut par exemple être formé par un véhicule automobile électrique ou hybride, un bateau électrique ou un encore par un scooter électrique.
Chacune des batteries 7 de seconde vie peut être formée par une batterie de type lithium-ion ou une batterie au plomb.
Ainsi, les batteries 7 de seconde vie préalablement utilisées présentent une capacité de stockage inférieure à 90%.
Cette utilisation des batteries 7 de seconde vie ayant, par exemple, une capacité de stockage d’énergie électrique comprise entre 30 et 90%, plus généralement entre 50 et 70%, permet de repousser le recyclage de ces dernières et de participer activement à la préservation de l’écologie.
Dans cet exemple de réalisation, un transformateur 8 est disposé entre chacun des quatre producteurs 2, 3, 4, 5 d’énergie électrique renouvelable et le stockeur 6 d’énergie électrique.
Chaque transformateur 8 est agencé pour adapter une tension de l’énergie électrique reçue d’un des producteurs 2, 3, 4, 5 d’énergie électrique renouvelable en une tension acceptée par le stockeur 6 d’énergie électrique.
Le système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte en outre un convertisseur 9 de courant continu-alternatif agencé pour convertir un courant continu du stockeur 6 d’énergie électrique en un courant alternatif destiné à être distribué sur un réseau électrique extérieur 10 au système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Le système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte également des moyens de supervision 11, pouvant être formés par exemple par un système de management de l’énergie électrique, plus connu sous l’acronyme EMS (pour Energy Management System en anglais).
Ces moyens de supervision 11 sont connectés au convertisseur 9 de courant continu-alternatif et au réseau électrique extérieur 10.
Les moyens de supervision 11 sont agencés pour piloter une répartition d’une transmission du courant alternatif entre au moins deux charges électriques du réseau électrique extérieur 10.
Une charge électrique peut par exemple être formée par une usine et une deuxième charge peut, quant à elle, être formée par une infrastructure sportive. Autrement dit, une charge est un élément consommateur d’électricité.
La illustre de façon schématique, une autre utilisation d’une batterie de seconde vie ayant préalablement été utilisée dans un dispositif. Cette autre utilisation d’une batterie 7 de seconde vie ayant préalablement été utilisée dans un dispositif est réalisée dans un système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique produite par au moins un producteur 2, 3, 4, 5 d’énergie électrique renouvelable.
Selon cette autre utilisation, contrairement à l’utilisation illustrée à la , les transformateurs 8 sont intégrés au système 1 de stockage et de distribution d’énergie électrique.
Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer :
- Répondre à une problématique de la gestion de la fin de vie et du recyclage des batteries, notamment des véhicules électriques et hybrides, et
- Alimenter, de façon autonome, une usine ou un site isolé.
Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant le type de batterie de seconde vie utilisé et/ou en utilisant un autre type de producteur d’énergie électrique, par exemple un producteur d’énergie électrique non renouvelable.
Claims (10)
- Utilisation d’une batterie (7) de seconde vie dans un système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique produite par au moins un producteur (2, 3, 4, 5) d’énergie électrique extérieur audit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique, ladite utilisation étant caractérisée en ce que ladite batterie (7) est préalablement utilisée dans un dispositif différent dudit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique.
- Utilisation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la batterie (7) de seconde vie est une batterie de type lithium-ion.
- Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la batterie (7) de seconde vie est une batterie au plomb.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la batterie (7) de seconde vie présente une capacité de stockage d’énergie électrique comprise entre 30% et 90%.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif est un véhicule électrique.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif est un véhicule hybride.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte :
- Un stockeur (6) d’énergie électrique agencé pour stocker de l’énergie électrique produite par au moins un producteur (2, 3, 4, 5) d’énergie électrique extérieur audit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique, ledit stockeur (6) d’énergie électrique comportant la batterie (7) de seconde vie, et
- Un convertisseur (9) de courant continu-alternatif agencé pour convertir un courant continu de l’énergie électrique stockée dans le stockeur (6) d’énergie électrique en un courant alternatif destiné à être distribué sur un réseau électrique (10) extérieur audit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique.
- Utilisation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte en outre des moyens de supervision (11) connectés au convertisseur (9) de courant continu-alternatif et au réseau électrique (10) extérieur audit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique, lesdits moyens de supervision (11) étant agencés pour piloter une répartition d’une transmission d’un courant alternatif du convertisseur (9) entre au moins deux charges électriques dudit réseau électrique (10) extérieur audit système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque producteur d’énergie électrique est formé par :
- Un producteur (2) d’énergie électrique renouvelable de type éolien,
- Un producteur (3) d’énergie électrique renouvelable de type photovoltaïque,
- Un producteur (4) d’énergie électrique renouvelable de type hydraulique, ou
- Un producteur (5) d’énergie électrique renouvelable de type géothermique.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que le système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique comporte en outre au moins un transformateur (8), chaque transformateur (8) étant agencé pour adapter une tension de l’énergie électrique reçue d’un producteur (2, 3, 4, 5) d’énergie électrique extérieur au système (1) de stockage et de distribution d’énergie électrique en une tension acceptée par le stockeur (6) d’énergie électrique.
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