Lithium Battery Technology for Itaipu BN

F O C U S | recherche & developpement
Lithium Battery Technology for Itaipu BN
Itaipu Binacional est un partenaire industriel d’un genre particulier. L’entreprise
brésilio-paraguayenne exploite la plus grand centrale hydroélectrique du monde :
elle produit autant d’énergie que 30 centrales nucléaires ou 600 centrales hydroélectriques du type Mühleberg. Cet impressionnant producteur d’énergie a un
intérêt commun avec la Haute école spécialisée bernoise, à savoir la mobilité
électrique.
Prof. Michael Höckel
Professeur de systèmes énergétiques
Photo : Haute école spécialisée
bernoise
Andreas Gut
BSc HESB Életricité & Systèmes de
communication
Collaborateur scientifique
Photo : www.arteplus.ch
Stefan Schori
Dipl. Ing. HES
Collaborateur scientifique
Photo : www.arteplus.ch
Reto Zesiger
BSc HESB Életricité & Systèmes de
communication
Collaborateur scientifique
Photo : www.arteplus.ch
Le projet Lithium Battery Technology for Itaipu BN a été le
premier projet dans le cadre du Protocol of Intentions, signé en 2008 entre Itaipu BN et la HESB-TI. Dans ce projet, la HESB était chargée de développer une batterie sur
la base de la technologie du lithium-ion, que le team de
voitures électriques d’Itaipu BN devait ensuite intégrer
8 hitech 2 / 2010
dans la chaîne cinématique d’une Fiat Paleo.
De tels développements particuliers coûtent cher et ne
sont économiquement judicieux que pour des produits
fabriqués en série. Ils apportent toutefois une indéniable
expérience pratique et de la renommée aux développeurs. Une réglementation contractuelle intéressante
pour les deux parties a donc été convenue avec Itaipu
BN. Le professeur Michael Höckel a mené ce projet dans
le cadre d’un congé sabbatique. Les frais, qui n’étaient
pas couverts par le congé sabbatique, tels que les dépenses de matériel et les salaires des assistants ainsi que
leurs frais de déplacement, ont pu être facturés à Itaipu
BN.
Développement et travail préliminaire à la HESB-TI
D’importants travaux préparatoires pour ce projet ont été
élaborés pendant le semestre de printemps 2009, dans le
cadre de la thèse de bachelor de Reto Zesiger et Andreas
Gut, avec le soutien de Stefan Schori, assistant. Puis, en
juillet et août, tous les dessins techniques ont été faits et
les pièces sur mesure commandées. En septembre, le
premier des quatre blocs de batterie a été construit et
examiné sous toutes les coutures. Fin septembre, quatre
collaborateurs d’Itaipu BN sont venus à Bienne pour y découvrir technologie et matériel. Ensuite, l’ensemble du
matériel a été emballé et envoyé par bateau avec des appareils de test et de diagnostic complémentaires, indispensables à la mise en marche sur place.
Les collaborateurs
d’Itaipu Binacional et
les participants du
cours suivent avec
intérêt la présentation
du système de
batterie
Photo : S. Schori
Construction de la batterie en Amérique du Sud
Le séjour de l’équipe de la HESB-TI en Amérique du Sud
a duré de fin octobre à début décembre 2009. Pendant
cette période, les membres du team du Laboratoire
d’énergie biennois s’y sont succédé en fonction des compétences nécessaires sur place. Après avoir déballé et
contrôlé les pièces, lors de la deuxième et troisième semaine, le personnel d’Itaipu BN a assemblé le bloc de
batterie, sous notre direction. Le fait d’avoir prévu une réserve suffisante de matériel a permis de résoudre rapidement les divers problèmes rencontrés. Il était, en effet,
plus facile d’organiser des livraisons supplémentaires depuis la Suisse que de l’intérieur du Brésil. Au cours de la
quatrième semaine, chacun des quatre blocs de batterie,
ainsi que le montage des blocs en série, ont été testés et
remis à Itaipu BN. En parallèle à la mise en service, Michael
Höckel et Andrea Vezzini ont organisé un cours de formation sur les chaînes cinématiques et, plus particulièrement, sur les technologies des batteries. Itaipu BN y a
invité ses partenaires de projet les plus importants.
Du point de vue technique, le système a rempli toutes les
exigences et l’expérience a pleinement satisfait le partenaire du projet. Notre séjour en Amérique du Sud nous a
aussi donné l’occasion de rendre visite à d’autres partenaires potentiels, tant industriels qu’universitaires, entre
Asunciòn, à l’ouest du Paraguay, et Rio de Janeiro, sur la
côte est du continent sud-américain. Nous avons été extrêmement satisfaits de constater que le savoir-faire de la
Haute école spécialisée bernoise dans le domaine de
l’énergie était très demandé. Bien qu’il faille compter avec
un jour entier de voyage entre le Brésil et la Suisse, un
approfondissement et un élargissement des contacts seraient certainement très intéressants pour les deux parties. En janvier 2010, le Laboratoire de l’énergie a accueilli
un étudiant de l’université Florianopolis qui s’était occupé
du modelage du réseau à haute tension de la centrale
électrique d’Itaipu. Actuellement, nous sommes en train
de préparer d’autres projets dans le domaine des piles à
combustible, batteries et chaînes cinématiques des véhicules à batterie électrique.
Une batterie de la
HESB-TI construite
pour les véhicules
électriques de la plus
grande centrale
électrique du monde
Photomontage :
M. Höckel
Conclusions
Outre la résolution des défis techniques, la principale difficulté du projet a été de respecter un plan de travail strict.
L’éloignement local du partenaire du projet et les différentes langues nationales, allemand/français d’une part et
portugais/espagnol d’autre part, n’ont évidemment pas
été sans incidences, de même que les différentes mentalités relatives aux délais et à leur validité. Pour les futurs
projets, il faudrait prévoir des ressources financières suffisantes et une plus grande flexibilité temporelle et locale.
Pour terminer, il faut encore mentionner que le deuxième
prix du concours «Burgdorfer Innopreis» a été décerné à
l’équipe pour les innovations techniques réalisées dans le
cadre de ce projet.
Ce projet éprouvant, mais riche en événements, peut être
considéré comme un succès sur toute la ligne. Le team
Énergie remercie le partenaire du projet, Itaipu BN, de ce
mandat de 87 000 US $ d’envergure pour la HESB, et se
réjouit d’avance pour toute collaboration future dans le
cadre d’autres projets intéressants.
Contact :
> [email protected]
> Infos : labs.ti.bfh.ch
www2.itaipu.gov.br/ve/
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