Des chercheurs de Ford et de l'Université Purdue (États-Unis) ont franchi une première étape importante pour rendre la recharge des véhicules électriques (VE) plus simple et plus rapide.
Dans le cadre d'une recherche commune, les chercheurs des deux groupes travaillent à la mise au point d'un nouveau câble de recharge, en attente de brevet, qui pourrait être combiné à la technologie de recharge des véhicules en cours de développement, ce qui faciliterait la transition vers les véhicules électriques en permettant une recharge simplifiée.
"Aujourd'hui, les chargeurs sont limités dans la vitesse à laquelle ils peuvent charger la batterie d'un VE en raison du risque de surchauffe. Pour charger plus rapidement, il faut faire circuler plus de courant dans le câble de charge", a déclaré Michael Degner, chef technique principal, Ford Research and Advanced Engineering. "Plus le courant est élevé, plus la quantité de chaleur qui doit être évacuée pour que le câble reste opérationnel est importante."
Les chercheurs de Purdue se concentrent sur une méthode de refroidissement alternative en concevant un câble de recharge capable de fournir un courant plus élevé. Le câble utilise un liquide comme agent de refroidissement actif, qui peut aider à extraire plus de chaleur du câble en changeant de phase, passant du liquide à la vapeur - la différence clé entre ce câble et la technologie actuelle de refroidissement liquide sur le marché.
Cette innovation pourrait un jour fournir beaucoup plus de puissance que les principaux systèmes actuels de recharge des véhicules électriques, ce qui rendrait possible des temps de recharge plus courts si la recharge des véhicules et d'autres améliorations technologiques sont apportées en parallèle. En fin de compte, cela pourrait permettre de recharger les VE aussi rapidement que dans une station-service classique.
L'idée de cette technologie est née de la compréhension par l'équipe de Ford des défis à relever pour passer à des taux de recharge plus rapides, ainsi que du domaine d'expertise des chercheurs de Purdue. Les équipes collaborent régulièrement pour examiner les derniers résultats et donner leur avis sur les points à privilégier au fur et à mesure du développement de la technologie.
"Le temps de recharge d'un véhicule électrique peut varier considérablement, de 20 minutes dans une station à plusieurs heures sur une borne de recharge à domicile, et cela peut être une source d'anxiété pour les personnes qui envisagent d'acheter un véhicule électrique", a déclaré Issam Mudawar, professeur de génie mécanique de la famille Betty Ruth et Milton B. Hollander à l'université Purdue. "Mon laboratoire a trouvé une solution pour les situations où les quantités de chaleur produites dépassent les capacités des technologies actuelles."
Issam Mudawar indique que son laboratoire a l'intention de commencer à tester un prototype de câble de charge au cours des deux prochaines années afin de déterminer des vitesses de charge plus spécifiques pour certains modèles de véhicules électriques.
L'électrification par les jeunes talents
L'alliance entre Ford et Purdue fait partie des centaines d'alliances stratégiques que l'entreprise a conclues avec des professeurs d'université dans le monde entier. Offrir aux étudiants diplômés la possibilité de travailler sur des défis réels dans le monde entier les aide à développer leurs compétences tout en présentant Ford aux étudiants qui pourraient choisir de commencer leur carrière dans l'entreprise.
"La recherche que nous menons dans le cadre d'un projet comme celui-ci est vraiment avancée, et nous la considérons comme un avantage pour nous, pour l'avenir de la recharge des véhicules électriques et comme une filière pour les jeunes talents - et nous avons vu le succès de cette démarche", a déclaré Ted Miller, directeur de la recherche sur les sous-systèmes d'électrification et l'alimentation électrique chez Ford. "Les étudiants s'engagent, ils aiment le travail qu'ils font, et c'est un investissement durable dans leurs laboratoires, tout en nous aidant à résoudre des problèmes."
Si le câble de recharge rapide ne sera pas commercialisé avant un certain temps, les recherches se poursuivant, M. Mudawar développe depuis 37 ans des moyens de refroidir plus efficacement les appareils électroniques en tirant parti de la façon dont les liquides captent la chaleur lorsqu'ils sont transformés en vapeur.
"Ford participe activement à la recherche sur les batteries et les véhicules électriques depuis l'époque d'Henry Ford et de Thomas Edison", a déclaré M. Miller. "Nous avons obtenu plus de 2 500 brevets américains dans les technologies d'électrification et nous en avons plus de 4 000 autres en attente. La collaboration avec le professeur Mudawar et ses étudiants est idéale pour nous aider à rechercher les solutions de recharge de l'avenir."
Pour en savoir plus sur les recherches de Purdue, cliquez ici.
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*La vitesse de charge diminue lorsque la batterie atteint sa pleine capacité. Vos résultats peuvent varier en fonction des périodes de charge maximale, de l'état de charge de la batterie, de l'âge et de l'état de santé de la batterie lithium-ion.
