- 13 avril 2022
- | Source: Carfix
L'architecture 48V de Valeo – Prête pour l'avenir
Les réglementations mondiales sur les émissions des véhicules ne cessent de se durcir; les émissions doivent être réduites de plus en plus. Il n'est pas possible de rendre les moteurs plus propres assez rapidement. Par conséquent, pour que les constructeurs automobiles puissent continuer à respecter ces normes, ils doivent opter pour la construction de voitures électriques et/ou l'électrification de leurs plateformes existantes avec moteurs à combustion: les hybrides.
Valeo est fier d'avoir été choisi par VW pour équiper sa nouvelle Golf VIII 1.5 eTSI de la technologie mild hybrid 48 volts
L'avenir de l'automobile est stressant
La norme pour l'électrification des véhicules à moteur, y compris les hybrides et les véhicules électriques à batterie (BEV), est généralement une architecture haute tension. Si ces architectures haute tension peuvent produire des quantités importantes de puissance et de couple, elles présentent également des inconvénients non négligeables: elles nécessitent des batteries de grande taille, elles présentent un risque d'électrocution, elles sont assez coûteuses à développer et à construire et les batteries ont besoin d'une gestion thermique pour atteindre une puissance et une durée de vie optimales.
Le développement d'une nouvelle plateforme automobile entièrement électrique est très coûteux pour la plupart des constructeurs. S'il est possible d'adapter les plateformes existantes à l'électrification, cette solution est très rentable. Mais l'un des plus gros problèmes est l'emplacement du bloc de batteries: en général, une plateforme ICE* existante ne permet pas une intégration aisée. Le plancher est conçu pour accueillir un échappement et un réservoir de carburant. L'ajout d'une batterie est difficile.
(*ICE = Internal Combustion Engine = Moteur à combustion interne)
Il y a donc le coût élevé des configurations et architectures à haute tension et la demande de solutions simples pour l'électrification. C'est là qu'intervient la solution du 48 volts.
ascension du 48 volts
En termes d'électrification, les systèmes 48V peuvent offrir jusqu'à 90% des performances des systèmes haute tension pour 30 à 60% du coût.
Le principal facteur de réduction des coûts est également le cœur du système: le générateur.
Dans sa construction, le générateur 48V ressemble beaucoup à un alternateur 12V conventionnel. Il est donc très facile à intégrer dans la voiture. Il se trouve au même endroit et aucun changement majeur n'est nécessaire.
Si le générateur peut également être utilisé comme moteur électrique, il devient un appareil manifestement utile. Voir le Belt-Driven Starter Generator (BDSG)*.
(* Démarreur/générateur à courroie)
Deux en un
Le BDSG (Belt-Driven Starter Generator) est à la fois un générateur et un moteur électrique. Il prend autant de place qu'un alternateur classique, ce qui évite de devoir réaménager le compartiment moteur de la voiture.
En mode alternateur, le BDSG charge 48 V et fait partie d'un système de charge intelligent. Cela signifie que le générateur ne charge que si l'état de la batterie l'exige. Dans toute autre situation, il n'y a pas de chargement, ce qui permet d'économiser du carburant et de réduire les émissions de CO2. Le moment idéal pour commencer le chargement est pendant le freinage et le relâchement de l'accélérateur. On obtient ainsi un fonctionnement similaire au freinage par récupération.
mild Hybrid
Le BDSG 48V peut fonctionner comme un moteur électrique et comme il est relié au vilebrequin du moteur à combustion (ICE) par la courroie multi-V, le moteur électrique peut l'aider lors de l'accélération. Par conséquent, l'ICE ne doit plus consommer autant de carburant qu'auparavant. Brûler moins de carburant signifie moins d'émissions de CO2: objectif atteint!
Ce genre de configuration est qualifié de système 'mild hybrid': le véhicule est assisté électriquement mais ne peut pas se propulser en mode 100% électrique sans émission (ZEV).
Le système mild hybrid est généralement rechargé par le freinage régénératif et/ou la conduite sans donner de gaz. Il n'y a pas de fonction plug-in. Dans certains cas, un système mild hybrid permet également un mode 'voile, où le moteur à combustion interne s'éteint lorsqu'on relâche l'accélérateur. Tout est orienté vers l'économie de carburant et la réduction des émissions de CO2.
Pas seulement pour le mild hybrid
Valeo a développé plusieurs composants 48V pour répondre aux besoins d'électrification, ainsi que des compresseurs électriques AC et des superchargeurs électriques.
L'énergie électrique disponible dans un système 48V permet à presque tous les accessoires entraînés par le moteur à combustion, tels que la pompe à eau, le compresseur de climatisation et la pompe de direction assistée, d'être éloignés du moteur à combustion et d'être électrifiés. Cela réduit la résistance et la charge sur le moteur à combustion interne, ce qui, là encore, permet d'économiser du carburant.
VW Golf VIII
Valeo est fier d'avoir été choisi par VW pour équiper sa nouvelle Golf VIII 1.5 eTSI de la technologie mild hybrid 48 volts.
Le système utilise un BDSG de 48 volts, qui prend la place de l'alternateur. En mode générateur, il peut fournir 12 kW et en mode moteur électrique 9 kW (± 12 cv). Cela peut sembler peu, mais gardez à l'esprit qu'il peut délivrer un couple de 200 Nm dès 0 tr/min! Et ce, avec un poids de composant de 10 kg. Un autre chiffre important est que le rendement électrique est d'environ 85%, à la fois comme générateur et comme moteur électrique.
Le composant suivant est la batterie de 48 V. Il s'agit d'une unité très compacte mesurant 290 x 300 x 110 mm et située sous le siège avant droit. Elle peut fournir 250 Wh de capacité utilisable. Son poids n'est que de 15 kg.
Le convertisseur CC/CC léger de 3 kg est situé sous le siège avant gauche et ne mesure que 220 x 175 x 75 mm. Le convertisseur DC/DC est alimenté par la batterie de 48 V et fournit jusqu'à 275 A au réseau de bord 12 V.
Une chose intéressante à savoir est que la Golf 1.5 eTSI est équipée d'un distributeur de freinage électronique qui peut combiner le freinage mécanique et le freinage par récupération. En d'autres termes, elle peut réduire la pression hydraulique dans le système de freinage et ajouter une force de freinage via la résistance magnétique du moteur électrique (BDSG).
L'avenir, c'est maintenant
Depuis de nombreuses années, Valeo se concentre sur la recherche de solutions automobiles permettant de réduire les émissions de CO2 et est actuellement en pleine électrification des véhicules. Il s'agit d'un fournisseur total d'équipements et de systèmes aux constructeurs de véhicules dans toutes les catégories: basse et haute tension.
En plus des développements dans le domaine des systèmes de conduite avancés (y compris la conduite autonome) et de la connectivité des véhicules, Valeo est ainsi au bon endroit pour les développements futurs.
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