Le constat
Les moyens de transport de l’e-mobilité étant désormais commercialisés à grande échelle, la sécurité et la fiabilité sont de plus en plus la priorité pour ces véhicules et leurs occupants. Dans toutes les versions d’un véhicule électrique [hybride (VEH), hybride rechargeable (PHEV) ou véhicule électrique à batterie (VEB)], la batterie alimente le moteur par intermittence ou de manière continue. Dès lors qu’il y a une source d’alimentation, il faut protéger les composants électriques tels que la batterie, le contacteur c.c., l’unité de distribution de l’alimentation ou les circuits auxiliaires contre les défauts de courants faibles et forts à l’aide de dispositifs de protection contre les surintensités.
Cependant, le besoin de protection des composants électriques dans le secteur automobile repose sur l’énergie de la batterie à courant continu, ce qui a fait apparaître un ensemble de nouveaux obstacles à surmonter. Les fusibles utilisés pour les applications de batteries à courant continu dans l’e-mobilité doivent garantir une protection rapide pour une large plage de courants de défaut. Ils doivent résister à une suite de cycles de charge et de décharge, aux accélérations, au freinage par récupération, tout en étant exposés à des conditions environnementales comme les vibrations ou les fortes variations de la température ambiante.
La solution
En 2017, Mersen a annoncé l’extension de son portefeuille de composants de protection électrique, avec le lancement d’une série de solutions révolutionnaires pour les dispositifs de protection contre les surintensités en courant continu dédiées aux véhicules électriques et aux applications liées aux batteries. Les nouveaux dispositifs hybrides des séries Xp et Xs et la ligne élargie de fusibles pour courant continu de Mersen couvrent toute la plage de courant continu dans les applications d’e-mobilité. La gamme de dispositifs de protection contre les surintensités qui vient d’être lancée offre une meilleure capacité de charge-décharge. De plus, elle assure une correction accélérée des défauts aux hautes tensions en c.c., tout en maintenant une perte de puissance faible, voire quasiment nulle sur l’ensemble de la plage de tension et d’intensité en courant continu (c.c.).
Le cœur de la série de fusibles Xp Pyro de Mersen est composé d’un pyro-élément à effet ultra-rapide avec auto-activation et/ou capacité d’allumage externe. Cette protection répond aux exigences de conception personnalisée, de temps de manœuvre très court, de perte de puissance extrêmement faible et de haute performance de charge-décharge jusqu’à 1000 V c.c. La série de contacteurs de pointe Xs est un relais de puissance hybride réarmable sans arc, en 750 V c.c. ayant une capacité de commutation de la haute tension et de la haute intensité.
Ces deux systèmes apportent une souplesse maximale pour la conception des équipements et une excellente protection en courant continu : e-mobilité, stockage de l’énergie électrique, VE/VEH, réseau intelligent et installations photovoltaïques.
Les fusibles EVpack (fusible de batterie) et M (fusible de module batterie) de Mersen sont des fusibles pour courant continu à effet ultra rapide conçus pour répondre aux besoins particuliers dans les systèmes VE/VEH et de stockage sur batterie. Avec une protection complète de 100 à 1000 V continu jusqu’à 600 A et un pouvoir de coupure minimal inférieur à 3 kA, ces fusibles assurent une association parfaite avec les contacteurs pour courant continu. Ces familles de fusibles ont également été intégralement testées en conditions « courant continu » pour garantir une protection rapide et fiable contre les importantes perturbations de courant.
Selon Philippe Roussel, VP Global Strategic Marketing, SPM, « Mersen a transformé notre offre de produits pour rester en phase avec les progrès techniques et les exigences du marché des véhicules électriques (VE/VEH) et du stockage de l’énergie électrique (EES). Nous nous sommes engagés à repousser les limites et nous mettons sur le marché des technologies révolutionnaires destinées à rendre les applications VE/VEH et EES plus sûres et plus fiables. »
Mersen fournit également des solutions personnalisées de refroidissement et de busbars pour les applications d’e-mobilité. Un refroidissement efficace de la batterie et des onduleurs à bord du véhicule électrique est d’une importance capitale. Les plaques froides à refroidissement liquide extraient la chaleur produite par les cycles du convertisseur et maintiennent les batteries dans les limites optimales de température de fonctionnement pendant les cycles d’utilisation et de mise en charge.
Les busbars flexibles de surveillance de Mersen offrent une bonne connectivité et une bonne surveillance de l’état des cellules de batteries et de l’état de charge.