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16 Jun 2021
16 Jun 2021

Les partenaires de recherche de l'UE dévoilent la prochaine génération de moteurs électriques - ModulED

Un consortium de 9 experts de l'électrification des véhicules a révélé les résultats de son projet de recherche paneuropéen de 3 ans. L'e-drive présenté combine une multitude d'innovations dans les composants et les sous-systèmes, ainsi que l'intégration complète du système par Punch Powertrain.  Au final c’est une amélioration de l'efficacité globale d'environ 15% et une réduction des coûts d'environ 8% qui a été obtenue.

La réduction des émissions grâce à l'électrification des véhicules et la diminution notre impact environnemental global  par la réduction de l'utilisation des terres rares est cruciale. Le cout et l'efficacité du système sont essentiels pour stimuler l'adoption des véhicules électriques non polluants. Ils  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 réunit 9 fournisseurs experts dans différents domaines de l'électrification. Le projet vise à générer puis diffuser des innovations pour la prochaine génération de moteurs des véhicules électriques, en se concentrant sur une efficacité élevée, une réduction significative des coûts et une réduction de l'utilisation des matériaux lourds de terres rares. 

Des performances supérieures à celles des unités e-drive les plus modernes

Les recherches menées dans le cadre du projet ModulED ont abouti à une conception qui surpasse largement les unités actuelles de pointe, grâce à diverses innovations : 

  • Une e-machine à 6 phases a été développée avec une vitesse de rotation allant jusqu'à 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 contrôlée par un nouvel onduleur basé sur la technologie des semi-conducteurs GaN à haute fréquence. La détection de défaillances multiphase mise en œuvre permet d'augmenter la tolérance aux pannes de 33 %.
  • La transmission, avec son double rapport, permet d'augmenter les performances du véhicule, tout en assurant un rendement global élevé.
  • Le boîtier de l'unité est très compact et contient la transmission à deux vitesses dans un espace équivalent à une transmission à une vitesse actuelle de 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 consommation d'énergie globale réduite et une autonomie accrue du véhicule.

L'intégration 3-en-1 accroît l'efficacité

En outre, l'intégration complète 3-en-1 (e-machine, onduleur et transmission) se traduit par une unité à l’efficacité accrue. Pour l'intégration et les essais, le consortium a fait appel à Punch Powertrain, le partenaire disposant d'une expertise interne complète sur tous les systèmes, en s'appuyant sur une gamme complète d'équipements et de processus d'essai de pointe. L'accent mis sur les solutions rentables a permis de réduire le coût du groupe motopropulseur de plus de 8 %.

Démonstration d'une application dans la vie réelle

L'e-drive a été intégré avec succès dans un véhicule commercial et a subi une série complète de tests, tant au niveau de l'unité que du véhicule. Le centre d'essai de pointe de Punch Powertrain a été utilisé pour tester les performances, l'efficacité et le comportement acoustique de l'unité d'entraînement. Les études ont démontré des rendements de pointe de 93% et 92% en première et deuxième vitesse respectivement, associés à 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 approfondie avec une évaluation de la conduite. L'application a atteint une consommation d'énergie comparable à celle du véhicule d'origine, tout en démontrant une augmentation de 30% des performances du groupe motopropulseur.