Nouvelle génération de chaîne de traction électrique > 100kW pour le véhicule électrique et hybride
Qu’est ce que ModulED ?
Le CEA-Leti propose une nouvelle génération de chaîne de traction électrique au-delà de 100kW pour soutenir le besoin en performance et en fiabilité des véhicules hybrides et électriques dans le cadre de leur déploiement massif. Le dispositif ModulED (Modular Electric Drive) offre à la fois une haute densité de puissance grâce à une chaîne de traction compacte et entièrement intégrée dans le bloc moteur :
Efficacité énergétique 2 fois plus élevée et sur une large plage de fonctionnements
Régénération de l’énergie cinétique en énergie électrique (frein moteur) directement dans la batterie grâce à la bidirectionnalité de la chaine de traction
Applications:
Nouveautés
Pour mettre au point ModulED, les chercheurs du CEA-Leti se sont appuyées sur :
des semi-conducteurs grand gap en nitrure de gallium (GaN) avec des performances bien plus importantes que les composants silicium classiques ;
un moteur synchrone haute vitesse de l’ordre de 22 500 rpm (contre 12 000 rpm actuels, i.e BMW i3) permettant de réduire sa taille pour un meilleur rapport poids/puissance ;
un rotor avec agencement optimisé des aimants injectés directement dans le rotor, permettant de réduire la quantité de terre rare utilisée ;
une transmission de dernière génération permettant la réduction haute vitesse du moteur synchrone électrique,
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une capacité de résilience grâce à une structure hexaphasée.
Tendances
Avec des puissances allant de quelques centaines de watts à la centaine
de kW, les technologies grand gap (GaN) s’adaptent à de nombreuses
applications : véhicule électrique, aéronautique, spatial, convertisseurs,
chargeurs multiples ou encore alimentation sans interruption (UPS, datacenter).
Le GaN permet une montée en fréquence et donc la réduction du volume/
poids des convertisseurs de puissance. L’essor du véhicule électrique crée une dynamique de volume exponentielle,
entrainant une diminution des coûts et un déploiement des composants
grands gap à grande échelle dans tous les secteurs de l’industrie
et du consumer. Le CEA-Leti accompagne ses partenaires pour une mise en oeuvre optimale
avec des architectures adaptées, à l'origine de nombreux brevets.
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