L’électrification des véhicules est essentielle pour promouvoir une mobilité durable. Parmi les différentes options d’hybridation disponibles, l’hybridation légère à 48 volts se distingue par son faible coût, sa flexibilité et sa simplicité d’intégration. En outre, cette technologie offre des performances remarquables et des contraintes de sécurité allégées.
Les limites des systèmes 48 volts traditionnels
Généralement, les systèmes 48 volts sont conçus pour des niveaux de puissance relativement faibles, ne permettant qu’un couple d’assistance pour la propulsion et une récupération limitée de l’énergie de freinage. Ces limitations sont principalement dues à l’utilisation de basse tension du côté de la source (batterie) et du côté de la charge (moteur électrique).
Une approche innovante pour dépasser les limites
Une équipe d’enseignants-chercheurs et d’élèves d’IFP School a développé une approche innovante pour optimiser les performances des systèmes 48 volts. Cette démarche combine une structure améliorée du groupe motopropulseur avec une stratégie dynamique de gestion énergétique. Grâce à cette combinaison, il est désormais possible d’utiliser des puissances électriques élevées, permettant même une propulsion tout électrique en milieu urbain pour les véhicules à hybridation légère.
L’architecture du système et la gestion énergétique
Pour transmettre une puissance élevée malgré la basse tension, des choix techniques audacieux ont été faits. Tout d’abord, une source de puissance (supercondensateur) a été combinée à une source d’énergie (batterie 48 V). En ce qui concerne la charge, deux moteurs électriques judicieusement dimensionnés et positionnés sont utilisés. Cette configuration permet une gestion énergétique dynamique tout au long du cycle de conduite, en s’adaptant en temps réel aux performances requises, à la réduction de la consommation et à l’état de charge de la batterie.
Figure 1 : Architecture mild-hybride proposée (MG : Moteur/Générateur ; ICE : Moteur thermique (Internal Combustion Engine) ; CVT : Transmission à variation continue ; CL : Clutch (embrayage))
Figure 2 : Énergie consommée en fonction du mode activé
Les avantages du système 48 volts optimisé
Grâce à cette architecture de propulsion et à la stratégie de gestion énergétique développées, les véhicules peuvent fonctionner de manière flexible, réduisant ainsi la consommation et les émissions de polluants à moindre coût, tout en simplifiant l’intégration de la technologie.
Sur la base des résultats prometteurs obtenus, de nouveaux projets sont en cours pour explorer la possibilité d’utiliser le système 48 volts à des niveaux de puissance encore plus élevés, adaptés aux véhicules électriques urbains.
Pour en savoir plus sur cette recherche, consultez l’article scientifique ici.
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Contact scientifique : el-hadj.miliani@ifpen.fr
Lettre Science@IFPEN numéro 44
