Concevoir l’avenir de l’infrastructure de recharge des véhicules électriques

Le dilemme actuel est assez évident : d’une part, les clients sont moins susceptibles d’acheter un véhicule électrique ou hybride rechargeable s’ils n’ont pas confiance dans l’infrastructure nécessaire à la recharge à grande échelle des véhicules électriques. D’autre part, un marché des véhicules électriques stagnant signifie que les entreprises et les municipalités investissent moins dans l’infrastructure de recharge pour faire progresser la technologie. Cela ressemble au problème classique de la poule ou de l’œuf.

Il existe des obstacles majeurs à l’expansion de l’e-mobilité. Heureusement, des ingénieurs, des entreprises technologiques, des agences gouvernementales et d’autres organisations travaillent ensemble pour résoudre certains des défis les plus complexes qui entravent la mise en œuvre généralisée et mondiale de réseaux de recharge de véhicules électriques.

Plusieurs domaines d’innovation sont prometteurs pour l’avenir de l’infrastructure de recharge des véhicules électriques, notamment des solutions en faveur de tensions et de courants plus élevés, des composants qui facilitent la miniaturisation et des techniques de gestion thermique améliorées. TE Connectivity travaille en étroite collaboration avec les ingénieurs pour concevoir et développer des solutions de recharge de véhicules électriques qui répondent aux besoins spécifiques de différentes régions, ainsi qu’à la demande universelle et croissante de courant et de tension plus élevés. 

L’un des principaux obstacles à l’adoption généralisée des véhicules électriques est la vitesse de charge.  Actuellement, les stations de recharge rapide peuvent charger jusqu’à 80 % en 20 à 30 minutes, offrant ainsi l’alternative la plus prometteuse aux stations-service traditionnelles. Le nombre croissant de stations de recharge rapide disponibles et la vitesse de charge qu’elles offrent posent des problèmes croissants aux ingénieurs.

Les stations de charge rapide doivent être conçues de façon à offrir une puissance de sortie élevée et une régulation de courant étendue, car elles sont soumises à des exigences de courant et de tension plus élevées. Cela nécessite la sélection de composants fiables et de haute qualité, capables de connecter et de protéger en toute sécurité le flux d’énergie dans le véhicule électrique. Les relais et contacteurs conçus pour fournir des puissances nominales plus élevées, par exemple, contribuent à une conception fiable des circuits de charge et à une protection efficace en mode de charge rapide.

Les systèmes de charge conçus pour des tensions et des courants plus élevés augmentent la charge thermique sur le système du véhicule électrique, ce qui augmente la température de la batterie et de tous les composants de connexion entre celle-ci et le chargeur.

Il faut donc s’assurer que chaque composant est dimensionné de manière à pouvoir supporter le courant nominal sans surchauffe. Cependant, ils ne doivent pas être surdimensionnés afin de ne pas augmenter le poids total du système, mal répartir l’espace limité ou ajouter des coûts inutiles. Des techniques de refroidissement liquide peuvent également être appliquées pour permettre au câble de charge de gérer le courant requis à des vitesses de charge rapides sans surchauffer.

Pour résoudre le problème des charges thermiques et garantir la spécification de solutions de composants correctement dimensionnées et hautement fiables, TE Connectivity a développé des techniques avancées de modélisation thermique qui peuvent être utilisées pour analyser les performances des connexions internes et des composants exposés à des températures élevées pendant la charge. Ces techniques permettent des performances sûres et fiables dans les systèmes de recharge des véhicules électriques.

Il est important que l’infrastructure de recharge gagne non seulement en rapidité et en puissance, mais qu’elle devienne aussi plus petite et plus légère, afin que le réseau de recharge des véhicules électriques puisse poursuivre son expansion mondiale. L’augmentation des performances énergétiques de la technologie de charge tout en réduisant sa taille pose naturellement des problèmes importants aux ingénieurs.

Lors du développement de stations de charge CA et CC, il convient de tenir compte en particulier de la taille et du poids. La conception de chargeurs CA petits et légers permettra de gagner de la place dans le véhicule. Cela s’applique aussi bien aux stations de recharge domestiques qu’aux stations de recharge publiques : elles doivent être aussi petites que possible pour maximiser l’espace disponible, en particulier dans les zones urbaines où l’espace est limité.

Les composants clés des chargeurs de véhicules électriques comprennent des connecteurs de carte et de signal, des contacteurs, des résistances de puissance et des blocs de jonction. Si ces composants peuvent être miniaturisés, l’industrie pourra développer des solutions de recharge plus compactes et flexibles. Cependant, il est important de s’assurer que les performances requises pour des vitesses de charge plus rapides ne sont pas compromises lors de la miniaturisation de ces composants.

Avec TE, les ingénieurs et les concepteurs peuvent contribuer à l’avenir des infrastructures d’e-mobilité. Plus d’informations sur les solutions de TE Connectivity pour des applications de charge plus rapides et économes en énergie : chargement des véhicules électriques