Electromobilité : des nouveautés dans le chargement sans contact des batteries électriques

Une des difficultés majeures des voitures électriques concerne le rechargement des batteries. C’est pourquoi plusieurs techniques sont développées en parallèle. Chargement dit « rapide » par prise, micro-rechargement par câbles pour les systèmes de transports urbains ou encore chargement sans contact [1]. C’est dans le domaine du rechargement sans contact, basé sur le phénomène de l’induction électromagnétique, que les chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE) de Fribourg-en-Brisgau (Bade-Wurtemberg) ont annoncé avoir réussi à atteindre un rendement de 97,4% pour une puissance transmise de 22kW.

 

Dans le cadre du projet « Mobilité électrique communautaire » (GeMo) [2], l’ISE a développé les outils nécessaires à la transmission de puissance sans contact, c’est-à-dire les transformateurs, les enroulements mais aussi le système de régulation. Le fonctionnement repose sur le fait qu’un courant électrique traversant un enroulement génère un champ magnétique. Ce phénomène étant réversible, un champ magnétique peut donc générer un courant électrique. Le principe étant connu depuis les observations au 19ème siècle des physiciens Oersted et Faraday, le but des chercheurs était d’optimiser toutes les étapes du processus de chargement.

 

Un matériau différent a aussi été utilisé dans les éléments semi-conducteurs. Il s’agit du carbure de silicium (SiC) qui permet d’augmenter l’efficacité des éléments car c’est un semi-conducteur à large bande [3], c’est-à-dire un semi-conducteur présentant des propriétés intrinsèques meilleures que le plus utilisé des semi-conducteurs, le silicium. D’autres optimisations sont possibles au niveau des enroulements et de l’électronique de puissance. Des circuits de compensation peuvent par exemple être mis en place.

 

Enfin, les chercheurs ont implémenté un système permettant d’intégrer la batterie au réseau électrique. Cela permet de faire de la voiture, lorsqu’elle se trouve à l’arrêt au-dessus d’une station de rechargement, qui est en fait simplement une plaque insérée dans le sol, un membre à part entière d’un « réseau intelligent », même si la batterie n’y est pas physiquement reliée [4].

 

 

 

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] Dans le domaine du chargement sans contact, des recherches similaires réalisées à l’Université de Stuttgart (Bade-Wurtemberg) : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/1hrv4 et l’entreprise Conductix-Wampfler commercialise un produit installé pour des bus en Italie : http://www.wampfler.com/index.asp?id=14&news_id=355&lang=E
– [2] Au sujet du projet « GeMo » soutenu par six des instituts Fraunhofer et financé par le programme de recherche « Projets du surlendemain », voir le lien suivant : http://www.gemo.fraunhofer.de
– [3] Ces semi-conducteurs font l’objet de nombreuses recherches du fait de leurs performances supérieures aux matériaux classiques ; voie le lien suivant pour un exemple en France : http://neel.cnrs.fr/spip.php?rubrique48 ; ou encore en Allemagne : http://www.iaf.fraunhofer.de/
– [4] Pour plus d’informations sur les réseaux intelligents, voir le bulletin électronique : « L’intégration des batteries pour véhicules dans le réseau électrique », BE Allemagne 620 – 04/07/2013 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73448.htm
– Stefan Reichert, chercheur à l’ISE – tél. : + 49 761 4588 5476 – email : stefan.reichert@ise.fraunhofer.de

 

Sources :

« Es geht auch ohne Kabel – Hocheffizientes induktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge entwickelt », communiqué de presse de l’Institut Fraunhofer ISE – 02/07/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/dMOZs

 

Rédacteurs :

Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr