Texas Instruments haussier sur les systèmes automobiles de 48 volts
Texas Instruments dispose d’un nouveau contrôleur de moteur de 48 volts pour aider à construire l’écosystème de composants nécessaires pour que cette technologie devienne courante.
Alors que les véhicules électriques à batterie attirent l’attention alors que les constructeurs automobiles et les pays annoncent des plans pour un avenir sans combustion, les véhicules à combustion avec assistance électrique représenteront la majorité des nouveaux véhicules dans l’intervalle. C’est pourquoi Texas Instruments se concentre sur le marché des composants pour les systèmes électriques 48 volts et leurs démarreurs-générateurs intégrés. Ces systèmes électriques plus puissants ne sont pas seulement bons pour les véhicules à combustion, souligne Karl-Heinz Steinmetz, directeur général de TI pour le groupe motopropulseur dans les systèmes automobiles.
Les véhicules électriques à batterie bénéficieront également d’un système d’alimentation de 48 volts à bord pour faire fonctionner des appareils à courant élevé tels que des chauffages de pare-brise, des systèmes CVC électriques et des ordinateurs énergivores nécessaires aux systèmes avancés d’aide à la conduite ou à une éventuelle autonomie.
Steinmetz dirige l’équipe du secteur des véhicules hybrides et électriques et du groupe motopropulseur de TI, qui est chargée de réduire les émissions des véhicules grâce à une plus grande électrification des véhicules.
Il existe une opportunité car le marché des véhicules hybrides légers devrait croître de 30% au cours des cinq prochaines années, et d’ici 2027, plus de 70% de tous les véhicules de tourisme auront toujours un moteur à combustion à bord, selon Steinmetz.
Cela signifie que pour que les constructeurs automobiles progressent efficacement dans la réduction des émissions de CO2, ils devront continuer à améliorer l’efficacité de ces véhicules à combustion car, en tant que majorité, ils auront plus d’impact que le plus petit nombre de véhicules électriques purs.
De plus, les accessoires électriques de nombreuses voitures repoussent les limites de leur architecture électrique 12 volts. « Lorsque vous avez une voiture riche en fonctionnalités, vous êtes à la limite des capacités de puissance des batteries de 12 volts », a déclaré Steinmetz. « Vous manquez probablement de puissance. »
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Texas Instruments
Karl-Heinz Steinmetz, directeur général de TI pour le groupe motopropulseur automobile. |
Un système électrique de 12 volts a environ 3,5 kilowatts de puissance disponible, a-t-il expliqué, tandis qu’un véhicule de 48 volts a entre 15 et 20 kW. En effet, les derniers développements ouvrent la voie pour porter les systèmes de 48 volts à 50 kW, a déclaré Steinmetz.
Les ordinateurs nécessaires aux systèmes autonomes consommeront environ 1,0 kW, et deux d’entre eux seront nécessaires pour la redondance. Cela signifie que les calculateurs qui piloteraient les futurs véhicules autonomes consommeraient plus de la moitié de la puissance disponible sur un système 12 volts. Cela rend le 48 volts plus pratique pour de tels véhicules.
Les systèmes CVC électriques sont une autre excellente application de l’alimentation 48 volts, car avec la puissance supplémentaire disponible, ils peuvent fonctionner pendant que le moteur à combustion est arrêté. En règle générale, les voitures 12 volts redémarrent leur moteur pour prendre en charge le CVC lorsque la cabine devient trop chaude ou trop froide.
D’autres utilisations pour le muscle d’un système de 48 volts seraient un hybride qui peut même éteindre le moteur à essence périodiquement tout en roulant à vitesse d’autoroute, car il faut relativement peu d’énergie pour maintenir la vitesse sur un terrain plat.
De plus, l’alimentation de 48 volts peut entraîner des turbocompresseurs électriques, ce qui rend les moteurs à essence encore plus efficaces tout en fournissant une alimentation instantanée sans décalage.
Les véhicules électriques à batterie bénéficieront également d’un système CVC électrique de 48 volts, car leur système de 12 volts est taché pour fournir suffisamment de puissance et leurs circuits d’entraînement haute tension sont trop dangereux pour fonctionner sans discernement avec d’autres systèmes de la voiture. « Vous ne voulez pas de haute tension dans une zone de crash », a observé Steinmetz.
Les systèmes de 48 volts tombent en dessous du seuil de 50 volts où l’on craint d’arrêter le cœur de quelqu’un en cas de choc. « La haute tension et le risque de sécurité électrique ne vous permettent pas d’utiliser la haute tension partout où vous avez besoin d’une puissance élevée », a déclaré Steinmetz. « Vous avez besoin de quelque chose entre les deux. »
Pilote de moteur sans balais intégré DRV3255-Q1 de TI.
Les 48 volts sont quelque chose entre les deux, c’est pourquoi Texas Instruments vient de présenter un nouveau pilote de moteur CC sans balais de grade 0 intégré pour les systèmes de commande de moteur 48 V tels que les onduleurs de traction et les démarreurs-générateurs intégrés utilisés par les véhicules électriques hybrides légers.
Le nouveau pilote de moteur DRV3255-Q1 de TI peut permettre aux concepteurs de réduire de 30 % la taille de leur système moteur. Il peut prendre en charge des moteurs électriques jusqu’à 30 kW. La société se vante qu’en intégrant la logique de court-circuit active et la réponse dynamique aux défauts, le nouveau pilote de moteur simplifie les conceptions, réduit l’espace sur la carte et réduit le coût de la nomenclature des systèmes d’entraînement 48 volts.
C’est le genre d’avancées qui rendront les systèmes 48 volts plus attrayants pour les constructeurs automobiles, qui ont jusqu’à présent pris leur temps pour les adopter.
