Vehículo eléctrico: CEA y Grupo Renault desarrollan un cargador de a bordo bidireccional de alta eficiencia

¿Y si el coche se convirtiera en un pilar de la red eléctrica? Este es el principio de V2G, o vehicle-to-grid, una tecnología de intercambio bidireccional que permitirá a los vehículos Renault devolver en breve parte de la electricidad almacenada en las baterías para optimizar el funcionamiento de la red y compensar el excedente -sulpot que es de naturaleza cambiante. energías.

Sobre este tema y más, CEA, un actor importante en investigación, y el Grupo Renault, pionero y experto en vehículos eléctricos, ya están trabajando en las próximas generaciones de estas tecnologías V2G que se desplegarán a finales de la década. CEA y el Grupo Renault desarrollaron conjuntamente una nueva arquitectura electrónica de convertidor de potencia (un convertidor de potencia es un dispositivo electrónico, colocado entre la fuente de energía eléctrica y la carga alimentada, que permite adaptar la fuente a la carga y controlar la transferencia de energía de uno a otro) integrado directamente en el cargador del coche. El resultado de casi 3 años de investigación y ha sido objeto de 11 patentes conjuntas presentadas, este convertidor de energía construido con materiales innovadores y más compactos reducirá la pérdida de energía en un 30 %, mejorará la carga del vehículo y garantizará la duración de la batería. Aún mejor, es en gran parte bidireccional al almacenar energía proveniente de la red eléctrica.

MATERIALES INNOVADORES
Los equipos de I+D de CEA y del Grupo Renault han combinado su experiencia en electrónica de potencia embarcada, concretamente en los denominados materiales semiconductores “Grand Gap”, ya sea Nitruro de Galio (GaN) o Carburo de silicio (SiC). Resultado: la nueva arquitectura basada en los componentes “Grand Gap” permite reducir en un 30% las pérdidas de energía durante la conversión, y en la misma cantidad el calentamiento, facilitando la refrigeración del sistema de conversión.

REDUCCIÓN DEL VOLUMEN DEL CARGADOR
Además, el trabajo de los ingenieros para optimizar las partes activas (semiconductores) y pasivas (condensadores y partes inductivas bobinadas) permitió una reducción en el volumen y costo del cargador. Gracias al uso de materiales de ferrita, dedicados a alta frecuencia, y un proceso de moldeo por inyección llamado “Power Injection Moulding”, el convertidor se hace más compacto.

HACIA UN MAYOR RENDIMIENTO
Esta nueva arquitectura de convertidor ofrece una capacidad de carga de hasta 22 kW en modo trifásico, lo que permite cargar su vehículo más rápido y garantiza la duración de la batería. También permite que el cargador sea bidireccional, la energía almacenada en la batería puede, por ejemplo, ser devuelta a la red o utilizada para suplir las necesidades energéticas de una vivienda autónoma, siempre que esta última esté equipada notablemente con contador bidireccional. La solución es compatible con los estándares de compatibilidad electromagnética (EMC) de redes y automóviles.

Jean-François Salessy, Director de Ingeniería Avanzada del Grupo Renault Explique: “Este proyecto con CEA ha superado nuestras expectativas al confirmar la capacidad de lograr el rendimiento esperado en términos de eficiencia y compacidad. Abre fuertes perspectivas en la electrónica de potencia que constituyen un verdadero desafío para los vehículos deseléctricos para aprovechar al máximo las baterías. Con la carga bidireccional, el vehículo está al servicio de la red eléctrica y permite al consumidor final reducir sus costes energéticos.

“Estamos orgullosos de apoyar al Grupo Renault en este desarrollo” emocionado Sébastien Dauvé, Director del Instituto Leti del CEA. “Pudimos unir la visión del sistema del Grupo Renault en electrificación de vehículos y unidades de potencia, y las habilidades de nuestros equipos en arquitecturas y componentes de convertidores; al final implementamos una arquitectura adaptada a las necesidades y con un alto valor agregado.”

“El uso de materiales innovadores con patentes conjuntas Grupo Renault – CEA en el cargador ha permitido crear un transformador dedicado, que constituye un elemento clave en este tipo de desarrollo, ya que permite una reducción de volúmenes con un rendimiento que va más allá del lo último”describir François Legaland, Director del Instituto Liten de la CEA.