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Pour quelle raison les véhicules électriques intègrent-ils des convertisseurs AC-DC embarqués ?
Les convertisseurs AC-DC embarqués, également connus sous le nom de chargeurs embarqués (OBC), sont essentiels au fonctionnement des véhicules électriques (VE) et présentent des exigences élevées en matière de personnalisation. Ces dispositifs sont vitaux pour une utilisation sûre et efficace de l'électricité fournie aux VE par différentes sources.
Permettre la compatibilité avec les sources d'alimentation CA.
Le but principal d'un convertisseur embarqué CA-CC est d'assurer une liaison entre la charge embarquée (courant alternatif (CA)) offerte par la grande majorité des stations de recharge et des prises domestiques, et celle dans laquelle les batteries de véhicules électriques (VE) stockent le courant continu (CC). Ces batteries ne peuvent ni stocker ni utiliser l'énergie CC ; elles ne peuvent pas davantage stocker ou utiliser l'énergie CA. Les VE n'auraient pas pu exploiter la puissance CA dominante dans les réseaux résidentiels, commerciaux et publics sans un convertisseur embarqué. Cette compatibilité est essentielle car elle permet aux conducteurs de recharger leurs véhicules à partir des prises murales existantes, des chargeurs de niveau 2 ou de l'alimentation triphasée commerciale, sans avoir recours à des dispositifs de conversion externes.
Contrôle de l'absorption de puissance afin d'assurer la sécurité de la batterie.
Le courant et la tension délivrés lors du processus de charge ont un impact significatif sur les batteries des véhicules électriques. Les convertisseurs embarqués CA-CC exécutent les fonctions de régulateurs et stabilisent la plage de tension d'entrée CA afin qu'elle soit conforme aux spécifications de la batterie. Afin d'éviter la surcharge, la surchauffe ou la destruction des cellules de la batterie, ils maintiennent la sortie CC dans une plage sécurisée. Par exemple, avec un chargeur triphasé de 22 kW, le convertisseur ajustera la puissance à celle que la batterie peut accepter à un moment donné, soit 11 kW, soit 22 kW, et évitera ainsi toute surcontrainte qui userait prématurément la batterie. Une telle précision est essentielle au bon état de la batterie ainsi qu'à une utilisation sûre tout au long de la durée de vie du véhicule.
Adaptation aux conditions de charge variables.
Il peut exister un large éventail d'applications de recharge, allant de la recharge à domicile sur une prise lente de 120 V à un chargeur de niveau 2 fonctionnant en 240 V. Les convertisseurs embarqués surmontent cette fluctuation et s'adaptent à la source d'alimentation. Un convertisseur pourrait ainsi utiliser 3,3 kW sur une prise standard, 7,2 ou 11 kW sur un chargeur de niveau 2, et 22 kW sur une alimentation triphasée. Cette flexibilité permet aux véhicules électriques d'être facilement rechargés dans divers contextes et environnements, aussi bien sur de longs que de courts trajets.
En faveur de l'efficacité énergétique et de la recharge intelligente.
La conception du convertisseur embarqué AC-DC est très moderne, car elle enregistre moins de pertes d'énergie lors de la conversion du courant alternatif (AC) en courant continu (DC), ce qui la rend économe en énergie. Cette efficacité permet de réduire le temps de charge et les dépenses électriques pour les conducteurs. De plus, de nombreux convertisseurs sont reliés à des systèmes intelligents dans la voiture, ce qui a permis l'émergence d'options telles que la charge programmée. Grâce à la communication avec l'ordinateur de bord du véhicule, le convertisseur peut reporter le processus de charge jusqu'à ce que le prix de l'électricité soit minimal, garantissant ainsi une efficacité maximale et des coûts réduits. Cette configuration rend les solutions de charge intelligente nettement plus faciles à utiliser et rend généralement le coût d'acquisition d'un véhicule électrique bien plus abordable.
En résumé, la puissance accessible est régulée par les convertisseurs embarqués AC-DC qui doivent être compatibles avec les réseaux électriques alternatifs afin d'assurer la sécurité des batteries et de contrôler la charge dans une multitude de conditions, tout en permettant une recharge intelligente et efficace. Leur caractéristique technique essentielle est la possibilité d'intégrer les véhicules électriques aux réseaux électriques les plus courants, ainsi que d'offrir une protection adéquate aux composants principaux de la batterie, ce qui fait des onduleurs l'un des chefs-d'œuvre de la technologie automobile électrique.
