- juillet 15, 2024
Dans le monde en constante évolution de l’électronique de puissance automobile, garantir la fiabilité et les performances d’un onduleur VE est l’un des aspects les plus cruciaux d’un véhicule électrique (VE).
Les tests de compatibilité électromagnétique (CEM) jouent un rôle essentiel dans ce processus, en garantissant qu’un onduleur fonctionne parfaitement sans être perturbé par d’autres systèmes dans des véhicules de plus en plus connectés et électrifiés. En se concentrant très tôt sur la conception, la simulation et les tests CEM, Punch Powertrain s’assure que les véhicules de ses clients répondent aux normes réglementaires requises, offrent des performances optimales et maintiennent la sécurité à un coût abordable.
Qu’est-ce que la CEM et pourquoi les tests sur les onduleurs sont-ils si importants ?
Les véhicules électriques d’aujourd’hui reposent sur un nombre croissant de composants électroniques. Les convertisseurs évoluent vers des composants de puissance permettant une fréquence de commutation de plus en plus élevée. Certaines architectures véhicule groupent les calculateurs dans les mêmes boîtiers. Tout cela augmente le risque d’interférences électromagnétiques (EMI).
La compatibilité électromagnétique (CEM) désigne la capacité des dispositifs et systèmes électroniques à fonctionner sans causer ou subir de problème dans leur environnement électromagnétique. En la testant dès le début du processus de conception du convertisseur, on s’assure qu’il ne perturbera pas l’environnement (d’autres calculateurs, la radio, etc.) et qu’il sera immune aux interférences électromagnétiques générées par d’autres appareils électroniques dans la voiture ou par des éléments extérieurs.
Chaque composant électronique d’un véhicule électrique génère deux types d’interférences électromagnétiques. Le premier type est celui des émissions rayonnées, qui sont émises dans l’espace environnant. Le second type est celui des émissions conduites, qui sont transmises par les lignes d’alimentation et de signal. Il est essentiel de comprendre les sources, les caractéristiques et la propagation de ces perturbations pour concevoir des filtres CEM efficaces. En réalisant des simulation et des tests CEM approfondis dès le début de la conception de son onduleur, Punch Powertrain s’assure non seulement qu’il est conforme aux normes CEM internationales, mais aussi qu’il est réglé et optimisé pour répondre aux exigences des clients.
Gagner du temps et de l’argent grâce à des tests internes
“La clé pour réduire au minimum les délais et les coûts de développement d’un onduleur est une conception optimale de l’onduleur basée sur des simulation et des essais CEM dès le début du projet”, a déclaré Benoit Briane, Global Function Leader E-Drive. Il ajoute : “Nous possédons une solide expertise dans la conception d’onduleurs qui génèrent un minimum de perturbations électromagnétiques, et en particulier dans la conception de l’électronique de puissance et des filtres CEM afin de parvenir à un compromis optimal entre la réduction des sources de bruit et le filtrage. Grâce à nos capacités internes de simulation et de test, nous pouvons valider nos conceptions d’onduleurs et de filtres CEM à un stade très précoce du projet.”
Dans un scénario typique, plus d’un tiers du poids d’un onduleur pour VE est attribué au filtre CEM, en fonction du niveau d’émission visé par le client. Le coût, la taille et le poids d’un onduleur pour véhicules électriques peuvent être considérablement réduits grâce à un filtre optimisé. La conception de notre onduleur vise à réduire les émissions CEM, diminuant ainsi l’atténuation nécessaire du filtre CEM. Grâce à une intégration mécatronique poussée, une conception optimisée et des stratégies de pilotage avancées, nous avons obtenu l’un des onduleurs VE 800V les plus avancés, les plus compacts et les plus performants du marché.
Punch Powertrain a développé des capacités internes pour simuler les performances des filtres CEM dans l’environnement de l’onduleur. Cela permet de pré-valider virtuellement la conception dès le début du projet, ce qui réduit les coûts initiaux. Cette approche offre également une plus grande robustesse et réduit le temps de validation des prototypes. En évitant des modifications majeures de la conception à des stades ultérieurs du projet, cette approche permet d’éviter les retards, de réduire les coûts et de maintenir la confiance du client.
Les résultats de la simulation et des essais physiques sont corrélés afin d’améliorer la précision de la simulation et de tirer parti de l’expérience acquise pour les projets suivants. L’ensemble de ce processus garantit que l’échantillon final de l’onduleur répond aux exigences CEM spécifiques du client ou aux normes internationales (CISPR25, …), tout en répondant aux exigences en matière de performance et de qualité de l’onduleur dans le cadre de projets avec un planning contraint.
Evolution des normes
Interrogé sur les mesures prises par Punch Powertrain pour améliorer encore ses essais CEM, Benoit Briane a déclaré : “Avec l’introduction de nouveaux systèmes électroniques, de nouvelles fonctionalités et de nouvelles technologies de communication dans les VE, les normes et réglementations CEM évoluent régulièrement. Punch Powertrain est attentif à ces évolutions, et nous adaptons et perfectionnons continuellement nos installations de test et nos méthodologies pour répondre aux nouvelles attentes.”
