- juin 16, 2021
Un consortium de neuf experts de premier plan dans le domaine de l’électrification des véhicules a dévoilé les résultats de son projet de recherche paneuropéen commun d’une durée de trois ans. La transmission électronique présentée combine une myriade d’innovations dans les composants et les sous-systèmes, ainsi que l’intégration complète du système par Punch Powertrain, ce qui se traduit par une augmentation globale de l’efficacité d’environ 15 % et une réduction des coûts d’environ 8 %.
La recherche européenne pour stimuler l’électrification
La réduction des émissions grâce à l’électrification des véhicules et à la diminution de l’utilisation des matériaux à base de terres rares est essentielle pour améliorer notre impact global sur l’environnement. Des coût bas et de bons rendements sont essentiels pour stimuler l’adoption des véhicules électriques et nécessitent des progrès rapides en matière d’innovation. ModulED est un projet de recherche financé dans le cadre de l’initiative européenne pour les véhicules verts, qui rassemble 9 fournisseurs experts dans différents domaines de l’électrification afin de relever ce défi. Le projet vise à générer et à diffuser des innovations sur la prochaine génération de moteurs électriques pour les véhicules électriques ou électrifiés, en mettant l’accent sur un rendement élevé, une réduction significative des coûts et une réduction de l’utilisation de matériaux lourds à base de terres rares.
Des performances supérieures à celles des moteurs électriques de pointe
Les recherches menées dans le cadre du projet ModulED ont abouti à une conception qui surpasse largement les unités de pointe actuelles, grâce à diverses innovations :
- Une machine électrique à 6 phases a été mise au point, avec une vitesse pouvant atteindre 23 000 tr/min. La conception à grande vitesse permet une conception plus compacte et une utilisation réduite de matériaux lourds à base de terres rares.
- La machine électrique est commandée par un nouvel onduleur basé sur la technologie des semi-conducteurs GaN à large bande passante (Wide Band Gap). La détection des défaillances multi-phases permet d’augmenter la tolérance aux pannes de 33 %.
- La transmission à deux vitesses, avec son double rapport, permet d’augmenter les performances du véhicule, tout en garantissant un rendement global élevé.
- Le boîtier de l’unité est très compact et abrite la transmission à deux vitesses dans le volume des transmissions à mono-vitesse les plus modernes pour le même niveau de puissance.
- La forte amélioration des systèmes auxiliaires (tels que l’actionnement et le refroidissement) permet de minimiser les pertes, ce qui se traduit par une réduction de la consommation globale d’énergie et une augmentation de l’autonomie du véhicule.
Amélioration de l’efficacité du « 3 in 1 ».
En outre, l’intégration complète 3 in 1 (de l’e-machine, de l’onduleur et de la transmission) permet d’obtenir une unité globale très efficace. Pour l’intégration et les essais, le consortium a fait appel à Punch Powertrain, le partenaire qui dispose d’une expertise interne complète sur ces systèmes et qui s’appuie sur une gamme complète d’équipements et de processus d’essai de pointe et d’avant-garde. L’accent mis sur les solutions rentables permet d’escompter une réduction des coûts de plus de 8 % sur l’ensemble du groupe motopropulseur.
Démonstration d’une application réelle
L’e-drive a été intégré avec succès dans un véhicule commercial et a fait l’objet d’une gamme complète de tests, tant au niveau de l’unité de propulsion que du véhicule. Le centre d’essai de pointe de Punch Powertrain, entièrement équipé, a été utilisé pour tester les performances, l’efficacité et le comportement acoustique de l’unité d’entraînement. Les études ont démontré des rendements maximaux de 93% et 92% en première et deuxième vitesse respectivement, confirmant une large zone de fonctionnement à haut rendement. D’autres tests ont été effectués, notamment la consommation d’énergie sur un banc à rouleaux et une validation plus poussée avec une évaluation de la maniabilité. L’application a permis d’obtenir une consommation d’énergie comparable à celle du véhicule d’origine, tout en démontrant une augmentation de 30 % des performances de l’unité d’entraînement.
