Renault ha presentato un nuovo sistema per la ricarica dei veicoli elettrici ad alto rendimento non solo più compatto ma capace anche di ridurre le perdite di energia del 30%.
Renault pensa di poterlo dotare su tutta la sua flotta di veicoli elettrici entro il prossimo decennio. 

La notizia è importante ma anche conferma appieno quanto da tempo sosteniamo, che l’auto elettrica oggi non è un esempio di efficienza se si considera appunto che c’è un miglioramento del 30% sui sistemi di ricarica che permetterà anche rifornimenti più veloci.

CEA e il Gruppo Renault hanno sviluppato insieme un convertitore di potenza con una nuova architettura elettronica direttamente integrata nel caricabatterie del veicolo. Frutto di circa di 3 anni di ricerche e oggetto di 11 brevetti depositati in comune, questo convertitore di potenza sviluppato con materiali innovativi e più compatto, permetterà di ridurre le perdite di energia del 30%, migliorare il tempo di ricarica dei veicoli e garantire la sostenibilità della batteria.

I team di R&S diCEA e del Gruppo Renault hanno unito le loro competenze nel campo dell’elettronica di potenza di bordo, soprattutto dei materiali semiconduttori cosiddetti Wide Band Gap, come il nitruro di gallio (GaN) e il carburo di silicio (SiC).
Risultato: la nuova architettura a base di componenti Wide Band Gap permette di ridurre le perdite di energia del 30% in fase di conversione e altrettanto per il riscaldamento, facilitando il raffreddamento del sistema di conversione.  

Inoltre, il lavoro degli ingegneri per ottimizzare i componenti attivi (semiconduttori) e passivi (condensatori e bobine di componenti induttivi) ha permesso di ridurre il volume e il costo del caricabatterie. Grazie all’uso di materiali in ferrite, dedicati all’alta frequenza, e a un processo di stampaggio a iniezione di potenza, noto come Power Injection Molding, il convertitore ci ha guadagnato in compattezza.

La nuova architettura del convertitore offre una capacità di ricarica che va fino a 22 kW in modalità trifase, permettendo di ricaricare più velocemente il veicolo pur garantendo la durata della batteria.  Consente anche al caricatore di essere V2G, dato che l’energia accumulata nella batteria può, ad esempio, essere reimmessa nella rete e servire per coprire il fabbisogno energetico di una casa indipendente, a condizione che quest’ultima sia dotata di contatore bidirezionale. La soluzione è in linea con le norme di compatibilità elettromagnetica (CEM) delle reti e del veicolo.  

Jean-François Salessy, Direttore Ingegneria Avanzata del Gruppo Renault, ha spiegato: Questo progetto con il CEA è andato oltre le nostre aspettative, confermando la nostra capacità di raggiungere le prestazioni desiderate in termini di rendimento e compattezza. Apre grandi prospettive all’elettronica di potenza, che costituisce una vera e propria sfida per i veicoli elettrici, per sfruttare al meglio le capacità delle batterie. Con la ricarica V2G, il veicolo si pone al servizio della rete elettrica e consente al consumatore finale di ridurre la spesa energetica.
 
Siamo orgogliosi di affiancare il Gruppo Renault in questo sviluppo» ha dichiarato con entusiasmo Sébastien Dauvé, Direttore dell’Istituto Leti del CEA. «Abbiamo saputo mettere insieme la visione sistemica del Gruppo Renault sull’elettrificazione del veicolo e del gruppo motore con le competenze dei nostri team sulle architetture del convertitore e i componenti; alla fine, abbiamo creato un’architettura adatta a rispondere alle esigenze con un forte valore aggiunto.
 
L’utilizzo di materiali innovativi con brevetti condivisi dal Gruppo Renault e dal CEA sul caricabatterie ha reso possibile la produzione del trasformatore dedicato, che è un componente chiave in questo tipo di sviluppo, in quanto consente di ridurre i volumi con prestazioni che vanno oltre lo stato dell’arte, ha spiegato François Legalland, Direttore dell’Istituto Liten del CEA.