Véhicules électriques : le CEA et le groupe Renault développent un bidirectionnel à très haut rendement sur

16 janvier 2023 10:00

Boulogne-Billancourt, 16 January 2023 – Et si le véhicule devenait un pilier du réseau électrique ? C'est le principe du V2G, ou vehicle-to-grid, une technologie d'échange bidirectionnel qui permettra bientôt aux véhicules Renault de restituer une partie de l'électricité stockée dans les batteries pour optimiser le fonctionnement du réseau et compenser l'intermittence des énergies renouvelables. .

Sur ce sujet, et pour aller encore plus loin, le CEA, acteur majeur de la recherche, et le Groupe Renault, pionnier et expert du véhicule électrique, travaillent déjà sur les futures générations de ces technologies V2G qui seront déployées d'ici la fin du décennie. Pour cela, le CEA et le groupe Renault ont développé conjointementune nouvelle architecture électronique de convertisseur de puissance directement intégré au chargeur du véhicule. Fruit de près de trois ans de recherche et objet de 11 brevets communs, ce convertisseur de puissance1, développé à partir de matériaux innovants et plus compact, permettra de réduire de 30% les pertes d'énergie, d'améliorer le temps de recharge du véhicule et de garantir la pérennité de la batterie. Mieux encore, ce serabidirectionnelen stockant l'énergie du réseau électrique.

Les équipes R&D du CEA et du groupe Renault ont associé leurs expertises dans le domaine de l'électronique de puissance embarquée, en particulier dans le domainede matériaux semi-conducteurs à large bande interdite, que ce soit en Nitrure de Gallium (GaN) ou en Carbure de Silicium (SiC).

En conséquence, la nouvelle architecture basée sur les matériaux semi-conducteurs à large bande interdite permetpour réduire les pertes d'énergie de 30% lors de la conversion, et de réduire d'autant l'échauffement, ce qui facilite le refroidissement du système de conversion.

De plus, le travail des ingénieurs pour optimiser les composants actifs (semi-conducteurs) et passifs (condensateurs et composants inductifs bobinés) a permis uneréduction du volume et du coût du chargeur . Grâce à l'utilisation de matériaux ferrites, dédiés à la haute fréquence, et à un procédé d'injection de mise en forme appelé "Power Injection Molding", le convertisseur est devenu plus compact.

Cette nouvelle architecture de convertisseur offre unecapacité de charge jusqu'à 22kW en mode triphasé , permettant une recharge plus rapide du véhicule tout en garantissant la pérennité de la batterie. Il permet égalementle chargeur doit être bidirectionnel , afin que l'énergie stockée dans la batterie puisse être réinjectée dans le réseau ou utilisée pour alimenter les besoins énergétiques d'une maison autonome, à condition que la maison soit équipée d'un compteur bidirectionnel. La solution est compatible avec les normes de compatibilité électromagnétique (CEM) des réseaux et de la voiture.

Jean-François Salessy, Vice-Président Ingénierie Avancée, Groupe Renaultexplique « Ce projet avec le CEA a dépassé nos attentes en confirmant la capacité à atteindre les performances attendues en termes d'efficacité et de compacité. Il ouvre de fortes perspectives à l'électronique de puissance, qui est un véritable enjeu dans le véhicule électrique, afin de rendre la meilleure utilisation des capacités des batteries. Avec la charge bidirectionnelle, le véhicule dessert le réseau électrique et permet au consommateur final de réduire ses dépenses énergétiques.

« Nous sommes fiers d'accompagner le Groupe Renault dans ce développement », déclareSébastien Dauvé, CEO of CEA-Leti . « Nous avons pu associer la vision système du groupe Renault pour l'électrification du véhicule et de la chaîne de traction, et les compétences de nos équipes en architectures de convertisseurs et composants ; au final, nous avons mis en place une architecture adaptée aux besoins et à forte valeur ajoutée valeur."

« L'utilisation de matériaux innovants avec des brevets communs Groupe Renault - CEA sur le chargeur a permis de fabriquer le transformateur dédié, qui est un élément clé dans ce type de développement, car il permet une réduction de volume avec des performances qui vont au-delà du état de l'art », décritFrançois Legalland, PDG du CEA-Liten.

1 Un convertisseur de puissance est un dispositif électronique, placé entre la source d'énergie électrique et la charge alimentée, qui permet d'adapter la source à la charge et de contrôler le transfert d'énergie de l'une à l'autre.

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Coralie Joly

Attaché de presse corporatif

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