Le CEA et Renault Group ont annoncé le développement conjoint d'un chargeur embarqué bidirectionnel à très haut rendement, pour notamment limiter les pertes d'énergie.
« Et si le véhicule devenait un pilier du réseau électrique ? » se demandent Renault et le CEA. Le constructeur automobile et l'acteur de la recherche ont expliqué ce lundi être en train de développer un chargeur qui pourrait accomplir des miracles d'ici la fin de la décennie, en réduisant fortement les pertes d'énergie et en rechargeant plus vite encore la batterie d'un véhicule électrique.
Une technologie qui permet de réduire les pertes d'énergie et de s'appuyer sur le réseau électrique (ou de l'alimenter)
Cette technologie que le CEA et Renault Group développent a un nom : V2G, ou vehicle-to-grid. Techno d'échanges bidirectionnels, elle devrait permettre aux véhicules de la marque française, dans un futur proche, de restituer une partie de l'électricité stockée dans les batteries pour optimiser le fonctionnement du réseau électrique ou carrément alimenter les besoins en énergie d'une maison autonome, pour peu que celle-ci soit équipée d'un compteur bidirectionnel. De quoi fournir une vraie réponse au caractère disons intermittent ou aléatoire des énergies renouvelables.
Les futures générations de ces technologies V2G seront déployées d'ici la fin de la décennie. C'est le pari que font Renault et le CEA, qui développent ensemble une nouvelle architecture électronique de convertisseur de puissance, directement intégrée au chargeur du véhicule.
Pour mettre au point cette architecture, qui fait l'objet de 11 brevets communs déposés, il aura déjà fallu près de 3 ans de recherches. Nous parlons ici d'un vrai convertisseur de puissance qui, rappelons-le, est un dispositif électronique placé entre la source d'énergie électrique et la charge alimentée. Le convertisseur permet alors d'adapter la source à la charge et de contrôler le transfert d'énergie de l'un vers l'autre.
Des matériaux innovants pour de meilleures performances
Renault et le CEA l'affirment : le convertisseur développé à partir de matériaux plus compacts et innovants permettra de réduire les pertes d'énergie de 30 %. Les deux partenaires évoquent un travail commun de R&D autour des matériaux semi-conducteurs à « Grand Gap », comme le nitrure de gallium (GaN) ou le carbure de silicium (SiC). Cette nouvelle architecture présente une capacité de charge allant jusqu'à 22 kW en mode triphasé.
Le chargeur aidera aussi grandement à améliorer le temps de recharge du véhicule et à garantir la durabilité de la batterie. Et comme nous le disions plus haut, il sera bidirectionnel, puisqu'il permettra aussi le stockage de l'énergie provenant du réseau électrique. Les premiers résultats sont plus que prometteurs, puisque la nouvelle architecture fondée sur des composants Grand Gap permet bien de réduire les pertes d'énergie de 30 % lors de la conversion. Même chose durant l'échauffement, ce qui aide au refroidissement du système de conversion.
« Par ailleurs, le travail des ingénieurs pour optimiser les composants actifs (semi-conducteurs) et passifs (condensateurs et composants inductifs bobinés) a permis une réduction du volume et du coût du chargeur », ajoutent le CEA et Renault. Le convertisseur a en effet pu gagner en capacité grâce à l'habile utilisation de matériaux ferrites dédiés à la haute fréquence et à un procédé d'injection de mise en forme, le « Power Injection Molding ». Le consommateur pourrait être le bénéficiaire final de cette technologie et ainsi réduire ses dépenses énergétiques.
Source : Communiqué de presse Renault Group et CEA
