Gestion de l’énergie embarquée par Joël Malville d'AJS-iD

Le 11 avril 2012

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La journée technique du 21 mars organisée à Rennes par ID4car en partenariat avec Creativ, Telecom Bretagne, Avere et Cap’tronic avait pour objectif d’appréhender les enjeux liés à la gestion de l’énergie électrique embarquée dans les véhicules. Joël Malville d'AJS-iD a évoqué les différents levierm d'optimisation de l'autonomie du véhicule électrique et le rôle du BMS dans l'architecture globale.

AJS-ID est un bureau d’études dédié aux systèmes embarqués. AJS-iD propose également des solutions batterie/BMS (Battery Management System) intégrées pour des applications dédiées.

 

 

 

Au-delà du pilotage « technique » de l’énergie électrique au sein du véhicule, la fonction de gestion de l’énergie embarquée au sein du véhicule électrique doit répondre à l’enjeu-clé de l’optimisation de l’autonomie. Joël Malville identifie plusieurs leviers d’optimisation : 

Optimiser les consommations

Elle concerne les consommations liées à la traction du véhicule. Le principal levier est l’anticipation des besoins de consommation : calcul de trajets optimisés, prise en compte des dénivelés, prise en compte des distances restantes mais également des positionnements des points de recharge… Le système de navigation devient ainsi un organe clé du véhicule électrique ainsi que son couplage avec le BMS. Celui-ci devra par exemple être capable de limiter la puissance de traction, de gérer des délestages en fonction de l’ensemble des informations détenues par le système de navigation et de l’état de la batterie.

Récupérer les énergies perdues 

La principale source de récupération est celle liée aux phases de décélération et de freinage du véhicule.

Gérer les consommateurs d’énergie

Il s’agit des fonctions de confort, dont le chauffage et la climatisation qui en période très froide ou très chaude peuvent représenter des besoins de puissance très importants. Le rôle du système de gestion sera ainsi de moduler les puissances absorbées, d’anticiper des mises en fonction et des mises hors fonction (exemple arrêt du chauffage avant d’arriver à la destination prévue).

Mixer des énergies

Cela concerne la gestion des systèmes hybrides et le pilotage des différents modes de traction. Le passage d’un mode de traction à l’autre doit préserver l’autonomie mais également répondre à d’autres contraintes telles que : l’assistance à l’accélération et la mise en vitesse du véhicule, répondre à un pic de demande, réduire les nuisances en milieu protégé…

 

La conception de l’architecture électrique doit tenir compte d’un croisement entre les modes de recharge (rechargeable, par récupération d’énergie, par un générateur embarqué), des conditions de recharge (lent/rapide) et des technologies de stockage (entre 2 grandes familles : Batterie, et super capacité adaptée à la récupération de grande quantité d’énergie en peu de temps).

Le rôle du BMS est ainsi l’interface entre le système de stockage et les différents consommateurs. Il surveille en permanence les paramètres clés du système dont 3 sont les plus importants : tension, intensité et température dans chacune des unités de charge. La température est un paramètre de contrôle car elle conditionne la disponibilité de l’énergie (différente selon les températures), la sécurité, et la durée de vie des batteries. Sur ce dernier point, il semble en effet que la capacité des batteries à supporter les charges rapides soit liée à la maîtrise des températures durant ces charges. Le BMS se retrouve donc au cœur du véhicule électrique, à gérer un ensemble de paramètres encore plus importants que pour le véhicule thermique augmentant le poids de l’électronique de commande dans la chaîne de valeur automobile.

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