Architecture 48 V : INFAC intègre le DC-DC au pack batterie
Le passage aux architectures zonales 48 V dans les véhicules électriques pose la question de l’emplacement de la conversion depuis la batterie haute tension. Le sud-coréen INFAC Corporation lance un système de batterie 800 V intégrant un convertisseur DC-DC isolé et régulé de forte puissance, de 800 V vers 48 V, directement dans le pack. S’appuyant sur les modules de conversion haute densité de Vicor, cette approche vise à réduire le nombre de câbles et de connecteurs haute tension, et à améliorer les performances et l’efficacité énergétique du véhicule.
Les limites de la conversion DC-DC déportée
Les convertisseurs DC-DC haute tension sont habituellement montés hors du pack batterie, qu’il soit de 400 V ou de 800 V, ce qui impose des dispositifs de sécurité et de gestion thermique supplémentaires. Si le moteur et l’onduleur exigent plusieurs centaines de kilowatts et leurs propres faisceaux, supports et armoires haute tension, les autres sous-systèmes du groupe motopropulseur ainsi que l’électronique de carrosserie et de châssis ne requièrent que 3,5 à 12 kW, une puissance compatible avec un réseau zonal TBTS 48 V.
Selon INFAC, séparer physiquement la source haute tension et la conversion duplique inutilement les systèmes de distribution et de gestion de l’alimentation, au détriment de l’encombrement, du poids et du coût.
Le convertisseur installé dans le pack
INFAC a choisi d’abaisser la tension à la source pour distribuer du 48 V dans tout le véhicule. Le pack intégrant déjà un refroidissement liquide pour gérer ses charges thermiques, le convertisseur y est raccordé, ce qui supprime son circuit de refroidissement dédié moyennant quelques modifications mineures de la structure du pack. La batterie devient ainsi un nœud de distribution d’énergie plutôt qu’un simple boîtier passif.
Le système mesure 215 × 45 × 82 mm, pour un volume de 793 cm³ et un poids d’environ 1,5 kg. Jusqu’ici, les contraintes de taille rendaient cette intégration impossible en raison des exigences d’isolation, de sécurité, de gestion de l’alimentation et de robustesse du boîtier.
Les modules Vicor BCM6135 et PRM3735
Cette intégration repose sur les convertisseurs DC-DC haute densité BCM6135 et les régulateurs PRM3735 de Vicor. Ils assurent la conversion et la régulation de la haute tension vers 48 V et fournissent un bus haute puissance entièrement isolé et régulé pour l’architecture zonale.
L’architecture modulaire de Vicor apporte le rendement, l’évolutivité et le facteur de forme compact nécessaires à un déploiement à grande échelle de la distribution 48 V intégrée à la batterie, sans déplacer les cellules ni affecter l’autonomie.
Des gains en câblage, en poids et en fabrication
Le partage du refroidissement liquide élimine les boucles redondantes et limite les interfaces thermiques. La longueur et la section des câbles haute tension diminuent nettement, ce qui simplifie le routage des faisceaux, tandis que la réduction des supports, armoires et composants de refroidissement allège la nomenclature, le volume et le poids.
Moins de connexions et de circuits de refroidissement signifie aussi moins de points de fuite et de risques de défaillance électrique, et moins d’interfaces externes permet une fabrication plus rapide et plus homogène. INFAC aligne ainsi ses packs sur la transition du secteur vers l’alimentation zonale 48 V.
Pour vous qui définissez l’architecture électrique de futures plateformes VE, l’approche d’INFAC montre qu’un DC-DC 800 V vers 48 V peut s’intégrer au pack en partageant son refroidissement. Le gabarit de 793 cm³ donne un ordre de grandeur concret pour vos propres études d’implantation.
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :
