Que faire avec l'énergie régénérative lorsque la batterie est à 100 % de charge ?
Qu'est-ce que l'énergie régénérative ?
L'énergie régénérative est l'énergie restituée par le moteur électrique d'un véhicule lors de sa décélération. Au lieu d'utiliser le moteur pour faire avancer le véhicule, il sert de générateur pour le ralentir. Le moteur utilise l'énergie de la batterie pour la propulsion, puis la renvoie à la batterie pour la recharger lorsqu'il agit comme générateur lors du freinage régénératif.
À mesure que la batterie approche les 100 % de son état de charge (SOC), la quantité d'énergie qu'elle peut absorber diminue, jusqu'à atteindre une charge complète. Continuer à réinjecter de l'énergie dans la batterie une fois qu'elle a atteint les 100 % de son état de charge peut l'endommager et engendrer un risque pour la sécurité.
Solutions potentielles
Utilisation d'un retardateur supplémentaire
Une option consiste à ajouter un ralentisseur hydraulique, couramment utilisé sur les camions conventionnels. Ce dispositif est installé sur l'arbre de transmission, entre la transmission et les roues. Il est composé d'ailettes fixées à l'arbre de transmission, enfermées dans une chambre statique. Lorsqu'un ralentissement est nécessaire, un liquide (généralement de l'eau ou de l'huile) est pompé dans la chambre, créant une traînée visqueuse qui ralentit les ailettes et, par conséquent, le véhicule. Cependant, ce système augmente le poids et la complexité, en particulier sur les véhicules électriques, où l'arbre de transmission peut être absent.
Augmentation de la capacité de la batterie
Une autre solution consiste à augmenter la taille de la batterie afin de prolonger la durée d'absorption de l'énergie régénérée. Cependant, cette approche alourdit le véhicule et augmente la force de freinage nécessaire pour maintenir la vitesse en descente. De plus, elle engendre des coûts supplémentaires dont le retour sur investissement est incertain, car cette capacité de batterie serait principalement utilisée pour le freinage.
La télématique intelligente au lieu de solutions d'ingénierie
La télématique intelligente a également été proposée pour prolonger l'utilisation du freinage électrique avant que la batterie n'atteigne sa pleine capacité. La télématique moderne et la planification d'itinéraire peuvent inciter les conducteurs à minimiser leur consommation d'énergie régénérative et à privilégier les freins mécaniques, permettant ainsi une meilleure gestion de l'énergie. Cependant, cette approche s'écarte de l'objectif de préservation de l'énergie sous toutes ses formes en vue de sa réutilisation.
Une solution complète
Le concept initial derrière le hacheur de freinage et la résistance intégrés (iBCR) a été développé par Accelera™ de Cummins pour répondre à une préoccupation courante des clients : que faire de l'énergie régénérative lorsque la batterie atteint 100 % de l'état de charge (SOC) ?
L'iBCR est conçu pour améliorer la récupération d'énergie au freinage des véhicules utilitaires, offrant ainsi une plus grande autonomie vis-à-vis des batteries. En intégrant l'iBCR aux véhicules électriques à batterie (BEV), aux véhicules hybrides (HEV) ou aux véhicules électriques à pile à combustible (FCEV), les constructeurs peuvent atteindre de nouveaux niveaux de flexibilité de conception et d'efficacité énergétique.
L'iBCR améliore considérablement l'efficacité globale du système, permettant ainsi des économies substantielles pour les véhicules utilitaires. Il aide également les équipementiers à se conformer à la réglementation relative aux véhicules lourds en permettant au moteur électrique de fonctionner comme un dispositif de freinage d'endurance lors de la récupération d'énergie.
Comment fonctionne l'iBCR ?
Le hacheur de freinage limite la tension du bus continu en détournant l'énergie de freinage excédentaire du circuit. Il agit comme un interrupteur électrique, activé lorsque la tension du bus continu dépasse un seuil spécifié. Le bus continu est le circuit primaire reliant la batterie de traction, l'onduleur de traction et les onduleurs auxiliaires.
Lorsqu'il est activé, le hacheur de freinage redirige l'excès d'énergie vers une résistance refroidie par liquide, dissipant l'énergie sous forme de chaleur.
Avantages supplémentaires de l'iBCR
- Prise en charge du chauffage du véhicule : la chaleur générée par la résistance peut être utilisée pour soutenir le système de chauffage du véhicule, permettant aux OEM d'éliminer les chauffages traditionnels et de libérer de l'espace précieux dans l'architecture du véhicule.
- Soulagement des freins mécaniques : la charge sur les freins conventionnels peut être réduite et la fonction ralentisseur peut être simulée grâce à une combinaison intelligente de commandes de moteur électrique et de l'iBCR.
Pourquoi faire confiance à cette nouvelle technologie ?
Le développement de l'iBCR s'appuie sur plus de 25 ans d'expérience dans la conception de systèmes de traction pour véhicules hybrides. Les discussions de longue date d'Accelera avec ses clients et son expertise en conception de hacheurs de freinage ont abouti à la création du premier hacheur de freinage et résistance intégrés. L'iBCR a déjà été testé par certains clients et est disponible commercialement. Visitez la page produit iBCR pour télécharger une fiche technique or Contactez Accelera pour plus d'informations.
