De l’alternateur à la Boost Recuperation Machine
Ces dernières années, l'alternateur est passé d'un simple composant à une machine de récupération de suralimentation (BRM) hautement intégrée. Mais quelles sont les différences et qu’est-ce qui est resté le même ?
Lorsque le générateur triphasé, encore familièrement appelé alternateur, n'était chargé que d'alimenter le véhicule en énergie et que les systèmes complexes de gestion de la batterie étaient encore loin, les choses étaient simples : si le voyant de charge clignotait, soit le V- la courroie était cassée ou l'alternateur était à court de charbon. Mais beaucoup de choses se sont passées entre-temps. Cependant, l'alternateur d'aujourd'hui est soumis à des exigences beaucoup plus élevées : d'une part, les besoins électriques pour la puissance de charge ont considérablement augmenté, et d'autre part, le BRM assume de plus en plus la fonction de démarreur afin de faire tourner la combustion classique. moteur en un hybride léger. Afin de répondre à ces exigences, le contrôleur de charge classique a été transformé en un onduleur de 48 volts, qui peut désormais charger la batterie lithium-ion. Afin d'évacuer efficacement la chaleur perdue provenant de l'électronique de puissance, dans la plupart des applications, l'électronique est refroidie par eau et intégrée dans le circuit de liquide de refroidissement du moteur. Côté courroie, la poulie simple fait penser à une courroie « simple », mais pour pouvoir transmettre la puissance motrice en fonctionnement hybride, une courroie à dix nervures et deux poulies proches tendeurs ou déflecteurs BRM (tendeurs de découplage) sont donc nécessaires. que la courroie ait l'enveloppe la plus élevée possible de la poulie.
Performances électriques
De nos jours, les générateurs triphasés conventionnels délivrent généralement entre 90 et 140 ampères. Plus le moteur est gros et plus l’équipement électrique est puissant, plus le générateur et la batterie doivent être puissants. Cependant, au-dessus de 140 ampères, l’air se raréfie ; ce n'est que dans le secteur des véhicules utilitaires qu'il existe des modèles individuels qui fournissent encore plus de puissance - les sections de câbles deviennent tout simplement trop grandes. 140 ampères à une tension de charge de 14,3 donnent une puissance totale d'environ 2 kW qu'un tel générateur peut fournir en permanence - le rendement est généralement de l'ordre de 67 %, ce qui signifie qu'environ 3 kW d'énergie mécanique sont nécessaires pour produire 2 kW de générer de l’énergie électrique – les pertes d’efficacité causées par l’entraînement par courroie sont ignorées.
La Boost Recuperation Machine élève les performances électriques à un tout nouveau niveau : en plus d'une puissance de sortie comparable de 2,2 kW sur le rail de 12 volts, elles fournissent également jusqu'à 16 kW de puissance sur le rail de 48 volts dans le système de bord. réseau lorsque le véhicule est en phase de récupération. Le rendement global est également nettement plus élevé : à 87 pour cent, environ 20 pour cent d'énergie en plus est convertie en énergie électrique par rapport à un générateur triphasé conventionnel. En plus d'un bobinage optimisé et d'un rotor renforcé d'aimants en néodyme, cette économie est rendue possible par l'onduleur électronique, qui peut toujours faire fonctionner le générateur au mieux. A cet effet, le BRM dispose d'un capteur de position similaire au capteur de vilebrequin, afin que l'électronique sache toujours comment le rotor est positionné et sa vitesse exacte afin de pouvoir contrôler au mieux la récupération et le boost.
L'onduleur n'est plus seulement un circuit passif, mais plutôt son propre contrôleur hautement développé qui, en fonction du constructeur et du modèle du véhicule, est programmé avec une courbe de charge/suralimentation spécifique, parfaitement adaptée au moteur. De nombreux efforts qui en valent la peine pour les constructeurs et les conducteurs : en utilisation réelle, un hybride léger permet d'économiser en moyenne environ 0,2 litre de carburant aux 100 kilomètres ; pour le constructeur, cela signifie une économie de 1,4 gramme de CO² sur la consommation de sa flotte.
Ce qui ne semble apporter que des avantages dans les opérations de conduite normales présente également une série d'inconvénients dans la vie quotidienne en atelier : la transmission par courroie avec le tendeur de découplage est conçue pour être plus complexe et l'intégration dans le circuit d'eau de refroidissement transforme ce qui était auparavant un « système rapide ». changement de l'alternateur » en une opération de taille moyenne incluant la purge du circuit de refroidissement. Et : Contrairement à l’alternateur, le BRM n’est plus beaucoup réparable. Les charbons peuvent encore être remplacés – c’est tout ! Les roulements à billes pourraient théoriquement être remplacés, mais le capteur de position, qui est entraîné à la position du rotor avec une précision millimétrique, fait obstacle. Une fois retiré, le logiciel de l'onduleur doit être recalibré, ce qui ne peut pas être fait avec le diagnostic d'atelier, mais uniquement avec les outils du fabricant. Dans le même temps, la batterie Li-ion 48 V et l'onduleur DC/DC ajoutent des composants supplémentaires coûteux au véhicule, qui offrent un potentiel d'erreur supplémentaire. Mais personne ne s’attendait à ce qu’un produit aussi sophistiqué ne soit pas moins cher que son prédécesseur plus simple, n’est-ce pas ?
Informations techniques fournies par :
Stremtec BV Pays-Bas
www.stremtec.com