Guide : conversion DC DC 400V à 800V pour voitures électriques
En accord avec l'évolution du marché automobile, Tame-Power a développé des convertisseurs DC DC 400V-800V
Focus sur le marché des voitures électriques
Le marché des véhicules électriques est en forte croissance : les motorisations électriques représentent de plus en plus de parts de marché de par l’électrification globale des moyens de transport et le développement de réseaux de bornes de recharge. L’architecture des véhicules électriques et donc en plein développement et on constate une évolution des niveaux de tension utilisés au sein des voitures électriques.
Augmentation du niveau de tension au sein des voitures électriques
Initialement, les niveaux de tension conventionnels des véhicules atteignent 12V ou 24V, tous moteurs confondus (les moteurs thermiques disposant également de circuits électriques embarqués). Ces basses tensions ont pour fonction principale l’alimentation des accessoires et modules basse tension au sein des véhicules.
Avec l’apparition des véhicules électriques, ces niveaux basse tension 12V ou 24V ne suffisent plus à alimenter les architectures électriques embarquées : la plupart des véhicules sont dorénavant équipés de batteries qui fonctionnent sur des circuits 400V. L’augmentation du niveau de tension au sein des véhicules électriques permet d’augmenter considérablement les puissances système.
En quoi l’augmentation du niveau de tension au sein des véhicules électriques permet-elle l’amélioration des performances ?
En l’occurrence, on considère :
P (puissance en watts) = U (tension en volts) × I (intensité en ampères)
Techniquement, la section (diamètre) des câbles conducteurs dimensionnent le niveau d’intensité de l’architecture : plus l’intensité (A) est élevée, plus le conducteur doit être épais. Or, à intensité égale, une alimentation en tension élevée permet de réduire l’ampérage du circuit tout en assurant une puissance plus importante.
Par exemple :
- Une voiture électrique équipée d’une batterie 400V sera limitée à une puissance de 200kW
(400V x 500A = 200kW) - Une voiture électrique équipée d’une batterie 800V pourra atteindre une puissance plus élevée de 400kW :
(800V x 500A = 400kW)
A niveau d’intensité égal et sans augmenter la section des câbles, un véhicule électrique peut donc bénéficier d’une puissance plus élevée grâce à un niveau de tension proportionnellement plus élevé.
Ainsi, pour les applications stationnaires ou embarquées, l’augmentation du niveau de tension permet :
- L’utilisation de conducteurs moins larges
- L’utilisation de systèmes de refroidissement moins imposants
- La limitation des pertes d’intensité
- L’augmentation de la densité de puissance
- La réduction du temps de charge
- La conception de systèmes plus économes en matériaux et en énergie
Gestion de l’évolution du niveau de tension au sein des voitures électriques
La majorité des voitures électriques sont équipées de batteries 400V. Cependant, les modèles les plus récents tendent vers des circuits 800V ; l’augmentation du niveau de tension permettant d’améliorer considérablement les performances des véhicules et de recharge des batteries à moindre coût.
Cependant, il est nécessaire que les véhicules fonctionnant sur un réseau 800V soient capables de fonctionner en 400V. Pour ce faire, ils intègrent des composants spécifiques dédiés tels que des convertisseurs DC DC embarqués.
Conscient de ce besoin croissant au regard de l’électrification globale des véhicules et de l’augmentation de leurs performances, Tame-Power a spécialement conçu un convertisseur DC DC 400V 800V :
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