100 W
Humain
Puissance mécanique soutenable.
01 — FONDAMENTAUX
Penser l'énergie
en ingénieur.
Avant les batteries, l'hydrogène ou les matériaux : savoir quantifier un besoin.
QUESTION
1 kW et 1 kWh,
c'est presque la même chose ?
A
Oui
B
Non
C
Ça dépend
Interaction
WOOCLAP
Répondez avant de poursuivre.
CONCEPT 01
La puissance n'est pas une quantité d'énergie.
$$P=\frac{dE}{dt}$$
La puissance décrit la vitesse à laquelle une énergie est transférée ou convertie .
P
puissance
W
E
énergie
J
t
temps
s
CONSÉQUENCE
L'énergie s'accumule dans le temps.
$$E=\int P(t)\,dt$$
1 kWh
=
3,6 MJ
Une puissance de 1 kW maintenue pendant une heure représente une énergie de 1 kWh.
ORDRES DE GRANDEUR
Changer d'échelle,
c'est changer de problème.
100 kW
Automobile
Ordre de grandeur d'une motorisation.
1 MW
Train
Traction ferroviaire.
1 GW
Réacteur
Production électrique à grande échelle.
10² W
10⁹ W
CALCUL RAPIDE
Une bouilloire de 2 kW fonctionne pendant 3 minutes.
Quelle énergie a-t-elle consommée ?
$$E=P\,t$$
$$E=2000\times(3\times60)$$
$$E=360\,000\ \mathrm{J}$$
$$\boxed{E=0{,}10\ \mathrm{kWh}}$$
RAISONNEMENT D'INGÉNIEUR
Une batterie de 100 kWh peut-elle alimenter un moteur de 300 kW ?
ÉNERGIE
100 kWh
Combien pouvons-nous stocker ?
≠
PUISSANCE
300 kW
À quelle vitesse pouvons-nous la délivrer ?
Il manque une information essentielle : la puissance admissible de la batterie.
Cette limite dépend directement des cellules, de leur chimie, de leur comportement thermique et de leur conception.
À RETENIR
Dimensionner un système énergétique exige deux questions.
01
Combien ?
Énergie
J · Wh · kWh
02
À quelle vitesse ?
Puissance
W · kW · MW
Ensuite
Rendement & chaînes de conversion →