Systèmes de groupe motopropulseur

Maximisez les performances de votre groupe motopropulseur électrique

Qu’il s’agisse d’un groupe motopropulseur électrique à batterie ou d’un groupe motopropulseur électrique à pile à combustible à hydrogène, vous pouvez atteindre une efficacité maximale dans un véhicule utilitaire grâce à une interaction transparente entre chaque composant et à une compréhension approfondie de leurs forces et de leurs limites. Une fois en place, le résultat est un système électrique harmonisé avec plusieurs configurations pour optimiser les performances de l'ensemble du système.

Systèmes d'entraînement centraux et eAxles

Une configuration d'entraînement central, dans laquelle le moteur électrique est monté sur le châssis et connecté à un essieu conventionnel avec une transmission, constitue un moyen simple d'installer un groupe motopropulseur électrique sur un véhicule. Si vous envisagez une configuration d'entraînement central, il est important de gérer le couple du moteur pendant la propulsion et la régénération des freins, car les essieux conventionnels ne sont généralement pas conçus pour résister à des quantités élevées de « charge en roue libre », qui est le type de charge observée lors de la régénération des freins. Dans certains cas, vous devrez peut-être réduire la quantité de régénération des freins lors des arrêts pour maintenir la durabilité de l'essieu conventionnel, ce qui réduit finalement l'efficacité globale du véhicule. 

Une alternative consiste à utiliser un eAxle. Avec un engrenage explicitement conçu pour gérer un couple moteur élevé et des quantités élevées de régénération des freins, un eAxle intègre le moteur et la transmission à l'essieu moteur. Cette unité intégrée permet d'optimiser l'efficacité globale du véhicule tout en économisant beaucoup de poids.

Systèmes auxiliaires et onduleurs

La gestion des charges auxiliaires d'un véhicule, souvent appelées charges parasites, peut faire ou défaire l'efficacité énergétique d'un véhicule utilitaire. Les systèmes auxiliaires permettent tout, des fonctions pneumatiques avec compresseurs aux fonctions de confort des passagers avec CVC – tout ce qui n'est pas lié à la propulsion. Toutes ces fonctions consomment de l’énergie supplémentaire pour pomper, pousser, tirer, chauffer ou ventiler quelque chose dans le système. 

Leur consommation d'énergie individuelle est faible, mais s'ils ne sont pas dans la bonne boucle de rétroaction avec le système de stockage d'énergie embarqué (ESS), ils épuisent l'autonomie globale d'un véhicule. Une gestion efficace de la distribution d’énergie vers les charges auxiliaires signifie que vous avez la possibilité de donner la priorité à certaines charges énergétiques par rapport à d’autres. Par exemple, restreindre le confort de l'habitacle et fixer des limites à une accélération douce peut étendre considérablement l'autonomie du système ESS existant du véhicule.       

Suivre l’innovation des onduleurs

À mesure que la technologie des groupes motopropulseurs des véhicules électriques évolue, les onduleurs jouent un rôle plus important dans l’optimisation des performances et de l’efficacité des véhicules, et vous pouvez vous attendre à voir des fonctionnalités électriques supplémentaires intégrées dans la conception des véhicules.

Nos onduleurs ELFA™ utilisent des transistors bipolaires à grille isolée au silicium (IGBT Si) et ont la capacité de prendre en charge les fonctions de contrôle de variateur et de gestion de l'énergie requises par l'industrie aujourd'hui. Bien que de nouvelles technologies d'électronique de puissance soient développées et mises sur le marché, les IGBT Si fournissent une solution minutieusement testée et performante qui optimise l'efficacité, les performances, la durabilité, le prix et la disponibilité du système.

Les onduleurs basés sur des transistors à effet de champ à base de carbure de silicium (MOSFET SiC) joueront probablement un rôle plus important dans la conception d'onduleurs à l'avenir. Les MOSFET SiC sont nettement plus petits que les IGBT Si et sont capables de fréquences de commutation plus élevées avec des pertes d'énergie plus faibles. Assurez-vous simplement de coupler votre onduleur SiC MOSFET à un moteur de traction correctement conçu pour maximiser l'efficacité et les performances du système.

Si vous montez l'onduleur séparément du moteur, maintenez la distance entre les deux composants à moins de six pieds pour minimiser le risque de « balancement » des câbles haute tension en raison de la fréquence d'impulsion élevée des MOSFET SiC. Le « balancement » pourrait provoquer des interférences électromagnétiques indésirables avec les composants environnants. Une autre option consiste à tirer parti de la taille réduite de l'onduleur SiC MOSFET et à le monter directement sur le moteur sur un eAxle intégré, éliminant ainsi le besoin de câbles haute tension entre le moteur et l'onduleur. Le montage direct de l'onduleur peut optimiser la fiabilité et le coût du système.

L'image entière

Connaître les interdépendances au sein d'un système d'entraînement offre des avantages pour développer et approvisionner les composants individuels les plus efficaces de vos véhicules. Cependant, un moteur développé indépendamment s’optimisera au détriment d’un onduleur et vice versa. La prise en compte des atouts et des limites de tous les composants mécaniques et électrifiés lors de la conception du châssis garantit des performances et une efficacité optimales de votre groupe motopropulseur pendant toute la durée de vie du véhicule.

Au cours de cette phase de transition du parcours d’électrification, nous acceptons la dualité de notre rôle d’apprenants et d’éducateurs enthousiastes et sommes impatients de contribuer à orienter le secteur du transport en commun vers un avenir plus durable.