Une solution de recharge des voitures électriques par induction

Dans les appareils de la vie quotidienne, la tendance est à la disparition des câbles téléphoniques ou électriques. Pour les véhicules électriques, des chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour les systèmes intégrés et la technologie des composants (IISB) d’Erlangen (Bavière) travaillent au développement d’un système de recharge par induction destiné au grand public.

Prototype du système de recharge par induction développé au Fraunhofer IISB
Crédits : Fraunhofer IISB

Ces dernières années, d’autres équipes de chercheurs ont travaillé à l’application de l’induction pour la recharge des véhicules électriques. L’approche consiste jusque là à monter des bobines d’induction sur le dessous du véhicule et à installer des stations de recharge dans le sol. Différents défis sont alors à relever :
– les bobines doivent être puissantes en raison de l’éloignement entre le véhicule et le sol (jusqu’à 15 cm). Or les bobines puissantes sont de grande taille, ce qui augmente le coût du système ;
– la présence d’objets métalliques dans la zone d’induction, comme les emballages de chewing-gums, qui pourraient entrer en combustion ;
– les animaux, attirés par la chaleur émise par la station de recharge, peuvent entraver le bon fonctionnement du système.

Les chercheurs de l’IISB, travaillant dans le cadre de la plate-forme de recherche « Energie Campus » de Nuremberg (Bavière), ont développé un système d’induction qui sera très proche du véhicule -quasiment en contact- et intégré dans un appareil, situé hors-sol. Les bobines sont alors réduites en diamètre (10 cm au lieu de 80 pour les systèmes habituels), rendant le système moins onéreuses. Il est également moins probable qu’un obstacle se trouve sur la zone d’induction.

Dans le schéma proposé par l’IISB, le conducteur positionne son véhicule face à une borne verticale. La charge peut avoir lieu même si le véhicule n’est pas exactement positionné au centre de la borne. Des groupes de bobines verticales situées sur le véhicule derrière la plaque d’immatriculation permettent au système d’être utilisé pour tout type de véhicule.

Des travaux ont été menés en parallèle sur l’électronique de puissance et les systèmes d’induction. Afin de minimiser les pertes énergétiques, des bobines spéciales, séparées en différentes bobines minces et isolées les unes des autres, ont été conçues. Le prototype est capable de transmettre trois kilowatts avec un rendement global de 95%. Les chercheurs travaillent désormais à augmenter la puissance globale des bobines, de manière à être en phase avec le développement actuel des batteries, et à réduire le coût de la recharge.

Sources :

« Charging electric cars efficiently inductive », communiqué de presse de la société Fraunhofer – 30/07/2014 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/ZuFWp

Rédacteurs :

Aurélien Filiali, aurelien.filiali@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/