Recharge et batteries EV/HEV : alimenter les solutions eMobility
Solutions de recharge pour véhicules électriques : sceller, protéger et contrôler le flux d’énergie dans un véhicule électrique
Le succès de tout véhicule électrique ou hybride/électrique (VE/HEV) dépend de la façon dont il stocke l’énergie et de la rapidité avec laquelle il se recharge. Une fois que l’autonomie effective d’une seule charge se compare à un remplissage rapide à la pompe à essence, les consommateurs sont plus susceptibles de faire la transition vers un véhicule électrique. Les équipementiers sont à l’avant-garde des innovations pionnières en matière de solutions de recharge pour véhicules électriques, visant à améliorer la capacité, l’efficacité et la durée de vie des batteries, tout en minimisant les temps de charge, ce qui rend les véhicules électriques et hybrides plus attrayants pour les consommateurs.
Toute innovation qui change l’industrie n’est pas sans défis; les véhicules sont limités en termes d’espace, de poids et de puissance, et doivent répondre à des exigences exigeantes en matière de coût et de fiabilité (SWAP-CR). Les véhicules sont soumis à de sévères contraintes environnementales, ce qui peut poser des exigences difficiles en matière d’étanchéité et de protection de l’environnement pour les grands systèmes électroniques et les batteries. La consommation électronique supplémentaire pose ses propres défis de gestion thermique, car la conversion de puissance et les contrôleurs électroniques qui gèrent le système produisent de la chaleur résiduelle qui, si elle n’est pas contrôlée, peut endommager le système.
Les trois principales causes de l’emballement thermique et comment les prévenir
(Voir la transcription)
Comment refroidir et protéger les batteries des véhicules électriques contre les collisions et l’emballement thermique
(Voir la transcription)
Une expertise de longue date
Tirez parti de l’expertise de Boyd en matière de solutions de recharge pour véhicules électriques grâce à notre vaste expérience en matière de matériaux d’ingénierie et de solutions de gestion thermique. Boyd est un partenaire idéal dans le développement et la fabrication de produits qui aident à sceller, protéger et contrôler le flux d’énergie dans un véhicule électrique. Nos capacités de conversion de précision nous permettent de développer des joints robustes, rentables et fiables pour protéger les convertisseurs de puissance et les onduleurs, les unités de contrôle électronique (ECU), les stations de charge et les compartiments de batterie contre la pénétration de particules et de fluides ou la contamination et les dommages causés par l’eau. L’enfermement de ces composants à haute densité de puissance pour la protection crée un problème secondaire de piégeage de la chaleur excessive dans les boîtiers, ce qui peut endommager les composants électroniques coûteux. C’est là que Boyd vous aide à concevoir et à fabriquer un système de refroidissement de batterie efficace qui comprend des solutions de gestion thermique pour les câbles de charge et les composants de conversion d’énergie. Des plaques froides de liquide brasé à haut volume et des chambres de vapeur au matériau d’interface thermique, Boyd peut optimiser les performances thermiques de votre conception.
Boyd maintient des opérations de fabrication certifiées IATF 16949 sur trois continents pour s’assurer que nos composants eMobility dépassent les exigences rigoureuses des systèmes de gestion de la qualité automobile avec un soutien régional compétent. L’orientation client et la culture de gestion des relations de Boyd sont alignées sur les processus et les systèmes de qualité de l’IATF 16949. En optimisant les processus, l’organisation et l’efficacité, nous réduisons les coûts, augmentons les taux de rendement avec des processus de gestion et d’assemblage efficaces, tout en fournissant à nos clients des produits de la plus haute qualité.
Batteries et packs de batteries
Maximisez l’efficacité des véhicules électriques grâce aux solutions complètes de recharge de véhicules électriques de Boyd. L’efficacité d’un véhicule électrique dépend de sa batterie, un facteur clé déterminant l’autonomie effective du véhicule sur une seule charge. Les batteries stockent l’énergie CC entre les charges pour que le reste des systèmes électroniques du véhicule puisse les consommer pendant le fonctionnement. La batterie d’un véhicule électrique est généralement construite à partir d’une série de cellules de batterie composées de lithium-ion (cellules Li-ion ou Li-ion), soit sous la forme de petits cylindres ou de poches rectangulaires plates. Les technologies alternatives telles que les piles à combustible sont également des options de stockage d’énergie pour les véhicules électriques et hybrides. La batterie est utilisée pour alimenter l’ensemble du véhicule et dispose d’une allocation de poids et d’espace importante, que les OEM s’efforcent d’optimiser et d’améliorer à chaque itération de conception. Les batteries plus petites et plus légères permettent aux concepteurs d’incorporer des cellules de batterie plus puissantes ou plus denses pour une plus grande autonomie. Le partenariat avec l’équipe de conception et d’ingénierie de Boyd vous permet de développer des solutions optimisées qui protègent votre batterie des conditions environnementales et améliorent les performances et l’efficacité du stockage d’énergie. Nous créons des solutions intégrées en utilisant des matériaux de haute technologie tels que les mousses SOLIMIDE ®, les boucliers thermiques et les joints de batterie pour rendre vos boîtiers de batterie sûrs et fiables. Nous concevons des solutions de gestion thermique pour gérer efficacement la température du bloc-batterie, quelles que soient les températures environnementales externes ou la chaleur résiduelle générée. Les solutions intégrées de Boyd vous permettent de mieux protéger les passagers et d’améliorer la sécurité globale de votre véhicule électrique.
Bornes de recharge et équipement de service pour véhicules électriques
Les bornes de recharge et les équipements d’entretien des véhicules électriques (EVSE) jouent un rôle crucial dans la transformation des solutions de recharge des VE en facilitant le transfert d’énergie du réseau vers un véhicule électrique. Ils constituent l’épine dorsale de l’infrastructure de recharge, favorisant l’évolution et l’accessibilité des technologies de recharge des véhicules électriques.
Les chargeurs sont disponibles en différents niveaux qui reflètent la consommation d’énergie et la vitesse de recharge:
Niveau 1: Chargeurs domestiques typiques qui chargent une batterie pendant la nuit
Niveau 2: Certains chargeurs ménagers qui prennent quelques heures pour atteindre la charge complète de la batterie
Niveau 3 : Superchargeurs
Les chargeurs de niveau supérieur nécessitent plus de puissance pour des temps de charge plus courts, avec une étape majeure consistant à fournir une autonomie de 100 km en seulement 10 à 12 minutes. L’industrie de l’eMobility passe à la recharge rapide, qui nécessite une tension plus élevée, pour concurrencer les cycles de ravitaillement traditionnels des moteurs à combustion interne (ICE).
Certains chargeurs ont la capacité de convertir l’alimentation CA du réseau en un courant continu et une tension qui chargeront en toute sécurité la batterie du véhicule électrique. Ces types de chargeurs utilisent un onduleur électrique, une série d’interrupteurs électriques qui alternent rapidement pour transformer le courant alternatif en courant continu. Ces onduleurs peuvent également inclure des convertisseurs abaisseurs ou des convertisseurs abaisseurs pour amener des tensions CC élevées à la tension de batterie préférée. Ces interrupteurs électroniques se déclenchent rapidement pour permettre une charge rapide, un processus qui génère de grandes quantités de chaleur. Cette chaleur résiduelle présente un risque pour le fonctionnement et la fiabilité en toute sécurité du chargeur, ce qui rend les solutions efficaces de gestion thermique et de refroidissement nécessaires pour garantir que les composants fonctionnent efficacement et de manière fiable pendant toute la durée de vie du chargeur.
Les câbles de chargeur de niveau 3 génèrent une chaleur excessive en fonction de l’espace dimensionnel. Le courant important est passé à travers des câbles de plus petit diamètre qui sont nécessaires pour s’adapter aux limitations de levage du poids et du consommateur, générant un excès de chaleur. Les stations de charge mettent en œuvre le refroidissement par câble pour gérer les températures tactiles, contrôler les températures du système pour prévenir les dommages systémiques à long terme et aider à protéger l’utilisateur.
La plupart de ces chargeurs sont installés dans un environnement extérieur et soumis aux conditions météorologiques extérieures. L’électronique haute puissance dans les systèmes de chargeur doit être protégée de la pluie, des UV, des contaminants du vent et d’autres dommages, ce qui rend les systèmes de boîtier de chargeur, les joints et les solutions de protection essentiels pour assurer une durée de vie plus longue et fiable des produits.
Chargeur embarqué
Le chargeur embarqué (OBC) d’un véhicule électrique ou hybride est ce qui convertit l’alimentation CA du réseau fourni par la station de charge en alimentation CC qui charge la batterie. Les batteries stockent l’énergie en courant continu, de sorte que plus une unité OBC peut gérer et convertir efficacement la puissance, plus la batterie peut se charger rapidement en toute sécurité. Le chargeur embarqué utilise une série de dispositifs semi-conducteurs pour convertir le courant alternatif en courant continu. Ces dispositifs semi-conducteurs se commutent rapidement et produisent de grandes quantités de chaleur résiduelle dans le processus. Les chargeurs embarqués peuvent inclure un convertisseur abaisseur, un convertisseur abaisseur ou des composants PFC (Input Power Factor Correction) à 3 phases en plus de l’onduleur principal pour réduire les tensions CC élevées afin de réduire les tensions de la batterie pour un stockage plus sûr. Les semi-conducteurs tels que les IGBT, les MOSFET, les diodes et les microcontrôleurs automobiles dans le chargeur embarqué génèrent de grandes quantités de chaleur pendant les processus de charge rapide. Des solutions efficaces de gestion thermique et de refroidissement sont nécessaires pour garantir que ces composants fonctionnent efficacement, en toute sécurité et de manière fiable pendant toute la durée de vie du chargeur.
Boyd Solutions de recharge embarquées pour véhicules électriques
L’expertise de Boyd en matière de solutions de recharge de véhicules électriques couvre tous les aspects des exigences d’étanchéité, de protection, d’isolation et de gestion thermique nécessaires à un chargeur embarqué, et généralement dans une solution intégrée efficace. Nos joints et joints haute performance utilisés dans des boîtiers refroidis par air ou par liquide thermiquement optimisés font de nous un partenaire idéal pour développer des solutions de recharge de véhicules électriques efficaces qui répondent à vos exigences de performance. Nous intégrons de nombreuses fonctions dans un seul assemblage, ce qui réduit vos coûts globaux en simplifiant votre chaîne d’approvisionnement, en minimisant le temps d’assemblage et en fabriquant des solutions fiables qui réduisent les coûts de maintenance et de garantie.
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