Sommaire

Le supercondensateur (ou supercapacité) est un organe se substituant à la batterie pour le démarrage et les compléments d'énergie. Comment et pourquoi avoir recours à cet équipement ? On vous dit tout.

Supercondensateur : fonctionnement

Son rôle est d'accumuler une quantité importante d'énergie électrique pour la restituer au moment opportun (démarrage et start and stop, phases de boostage...).

Sur ce point, sa fonction est similaire à celle d'une batterie. D'ailleurs, sa forme rappelle celle de la batterie : plusieurs super-condensateurs sont couplés et enfermés dans un boîtier de dimension équivalente.

Le supercondensateur est constitué d'un empilage successif de plaques conductrices (armatures) séparées par un isolant ou « diélectrique ». Lorsque l'on branche chaque extrémité à une source électrique, les charges négatives (électrons) s'accumulent sur une armature et les charges positives (absence d'électrons) sur l'armature opposée, permettant le stockage de l'énergie.

Ce stockage de l'énergie (capacité du supercondensateur) se mesure en Farads et s'exprime par la formule C = q/V, dans laquelle :

  • C est la capacité du supercondensateur en Farads (F).
  • q est la quantité d'électricité en coulombs. Le coulomb est la quantité d'électricité qui passe dans un conducteur en 1 seconde pour une intensité de 1 ampère.
  • V est la tension en volts appliquée aux électrodes du supercondensateur.

L'analyse de cette formule implique que :

  • Plus la quantité (q) d'électricité stockée est importante, plus la capacité est importante.
  • Plus la tension appliquée aux bornes est faible, plus la capacité est importante.

C'est pourquoi les supercondensateurs affichent en général une tension de 2,87 volts et leurs armatures sont constituées de matériaux innovants à très grande surface active, comme les charbons actifs (1 000 à 2 000 m²/g). Leurs capacités varient de 100 Farads à 1 700 Farads (toujours en développement).

De nouveaux matériaux issus de la nanotechnologie, notamment le graphène, dont la surface active est de 2 600 m²/g, permettront encore des performances supérieures.

Atouts du supercondensateur

Avantages

Le supercondensateur compte parmi ses avantages :

  • Le fait de disposer d'une puissance (en watts), immédiate.
  • Contrairement à la batterie, il supporte sans problème les cycles de charge-décharge.
  • Il est moins lourd qu'une batterie et, à la différence de celle-ci, il est insensible aux variations de température.

Parmi ses inconvénients, en revanche :

  • Sa capacité de stockage d'énergie nominale est pour le moment inférieure à celle de la batterie (en moyenne 5 wattsheure/kg pour 150 watts heure/kg).
  • Il peut présenter des risques électriques pour les intervenants (conducteur et passagers, maintenance, services de secours). En effet, sa particularité étant de restituer rapidement l'énergie accumulée sous forme de décharge, les intensités délivrées sont dangereuses en cas de contact (1 500 à 9 000 ampères en pointe).

Applications du supercondensateur dans l'automobile

Assistance au démarrage

Dans la majorité des cas, il ne remplace pas complètement la batterie, mais l'assiste au démarrage, le principal écueil restant encore ses modalités de restitution de l'énergie : beaucoup d'énergie délivrée rapidement, contrairement à la batterie, qui a les mêmes qualités, mais qui peut aussi accepter une décharge lente à faible intensité (évolutions en cours).

Indirectement, il permet malgré tout le démarrage :

  • Sur les motos de cross à injection ne possédant pas de démarreur électrique, donc pas de batterie, à l'action du kick, il permet l'alimentation électrique de la pompe à essence avant le démarrage du moteur.
  • Certains poids lourds en sont équipés, pour l'aide au démarrage, notamment par temps froid (module de démarrage Maxwell).

Récupération d'énergie

La Formule 1 est un laboratoire pour ces nouvelles technologies (système KERS d'appoint de puissance) :

  • Au freinage,un récepteur transforme cette énergie thermique en énergie électrique stockée dans des supercondensateurs, qui la restituent au moment voulu.
  • À l'échappement, de la même façon, ils restituent l'énergie thermique des gaz d'échappement transformée au préalable en énergie électrique et stockée.

Pour en savoir plus :

Nouveau call-to-action

Aussi dans la rubrique :

Pièces mécaniques

Sommaire

Moteur et courroies

Injection directe Capteur de pression de suralimentation (MAP) Soupapes du moteur Avance à l'allumage Radiateur de refroidissement du moteur Rupture de la courroie de distribution Clapet anti-retour auto Décalaminage Changer une courroie de distribution Fuite de l'injecteur Additif d'huile pour moteur Claquement moteur Filtre à huile Capteur PMH Consommation anormale d'huile moteur Changement de moteur Nettoyage d'injecteur aux ultrasons Injection indirecte Courroie de direction Turbo qui siffle Nettoyer un injecteur Plaque sandwich Pompe à eau pour voiture Volant moteur Boitier additionnel pour diesel Courroie de distribution Additif moteur Comment régler les soupapes d'une voiture Anti-fuite de joint de culasse Panne de gasoil, que faire ? Encrassement du moteur Piston forgé Voyant moteur Changer un filtre à essence Nettoyer un turbo Pannes de volant moteur Support moteur Rupteur de voiture Couple moteur Pompe tandem Réchauffeur de gazole pour voiture Panne d'essence, que faire ? Injection mécanique Volant moteur allégé Pastille de sablage Électrovanne pneumatique Kit hydrogène Pompe de gavage Changer une bobine d'allumage moteur Électrovanne de turbocompresseur Surfaçage de culasse Erreur de carburant, que faire ? Dump valve Pression d'huile moteur insuffisante Ralenti instable Changer un filtre à huile Injecteur qui claque Récupérateur d'huile Capteur de cliquetis Préparation moteur Nettoyant moteur Bas moteur Couler une bielle Poulie Damper Coussinet de bielle Indice de viscosité d'une huile de moteur Défaut d'étanchéité du moteur Boîtier de servitude moteur (BSM) Fuite de la pompe à injection Surchauffe du moteur Durite de refroidissement Relais de préchauffage Frein moteur Segmentation d'un moteur Turbo grippé Pompe à injection Reprogrammation du moteur essence Mon véhicule sur-consomme : 7 choses à vérifier Kit éthanol Fuite d'huile du turbo Changer une pompe à eau Compte-tours de voiture Turbocompresseur électrique Reprogrammation du moteur Actuateur de ralenti Turbocompresseur à géométrie variable (TGV) Cache moteur Calculateurs de moteur pour voiture Problèmes de démarrage à chaud du moteur Capteur de position d'arbre à cames Ma voiture sent l'essence, que faire ? Cache-culbuteurs Chaîne de distribution Injection directe à rampe commune Fuite de gasoil Puce électronique pour moteur Huile de moteur Augmenter la pression d'un turbo Bruit de la courroie de distribution Poulie de déphasage Culbuteur Problèmes d'injecteur Silent bloc moteur Poussoir hydraulique Augmentation de la puissance moteur Voyant de pression d'huile du moteur

Ces pros peuvent vous aider