Baptisés « CSM » et « BID », les 2 nouveaux capteurs cherchent à allonger la durée de vie des batteries et empêcher des incidents majeurs en contrôlant la température, les flux électriques et les chocs.
Le premier devrait être intégré dès cette année à un modèle de voitures électriques proposé par un constructeur de rang mondial dont le nom n’a pas été pour l’instant précisé par Continental. Tesla ? Volkswagen ? BMW ? Mercedes ?
Les incendies sur les véhicules électriques se sont raréfiés au regard de l’explosion des ventes sur le marché. Ce n’est toutefois pas une raison pour oublier que certaines causes sont propices au développement de situations critiques. La présence de certains matériaux et produits chimiques dans les batteries rend compliquées les interventions des personnels de secours. D’où l’importance de tendre vers le risque zéro.
« L’électrification des véhicules apporte de nouveaux cas d’utilisation et ouvre ainsi plus d’opportunités à nos activités de capteurs, car une voiture électrique a tous les besoins en capteurs d’une voiture conventionnelle – et davantage encore », a commenté Laurent Fabre, responsable du segment Sécurité passive et capteurs chez Continental.
« Protéger la batterie et conserver ses performances, par exemple, sont 2 tâches supplémentaires dans les véhicules électrifiés. Les solutions Current Sensor Module et Battery Impact Detection remplissent les deux fonctions », a-t-il détaillé.
Lancé dès la présente année 2022, le premier des nouveaux capteurs développés par l’équipementier Continental est un module de contrôle du courant haute tension dans la batterie. C’est son rôle principal qui lui a donné son nom de CSM (Current Sensor Module). Toutefois ce dispositif s’intéresse également à la température interne du pack. Cette dernière a tendance à s’élever de façon importante avec un usage intensif et sportif des véhicules électriques.
Ce qui comprend également les phases de recharge rapide. « Une batterie lithium-ion présente une plage de température optimale dans laquelle elle est très sûre et vieillit beaucoup plus lentement », a confirmé Horst Gering, responsable pour Continental du programme de sécurité passive et des capteurs.
Les logiciels embarqués dans les voitures branchées cherchent en permanence à fournir aux électromobilistes le meilleur compromis entre les performances, le maintien de la sécurité et la durée de vie des cellules. « Il est préférable de le faire en se basant sur des données exactes », a souligné Horst Gering.
Concrètement, le module CSM de Continental va transmettre au BMS (système de gestion de la batterie) des informations très fiables de niveau ASIL D (niveau d’intégrité maximal en matière de sécurité automobile) via l’interface CAN. L’intensité électrique peut être relevée jusque 2 000 A via 2 canaux, avec une précision supérieure à 99 % (technologie shunt) et 97 % (technologie hall).
« Les deux technologies de mesure de courant offrent une séparation galvanique complète », précise l’équipementier dans son communiqué de presse daté du 24 mai 2022. En outre, la température sera également très précisément remontée sur une plage comprise entre -40 et 125° C.
Le CSM, qui intègre une plateforme de détection évolutive, offre 2 autres services également très intéressants. Tout d’abord la possibilité de rapporter une estimation encore plus fiable de l’autonomie disponible. Mais aussi la possibilité de détecter les dysfonctionnements mécaniques qui pourraient être à l’origine d’incendie s’ils n’étaient pas pris en compte.
Second capteur, BIM (Battery Impact Detection) est chargé de localiser et évaluer l’importance des chocs enregistrés au niveau de la batterie lorsqu’elle est installée sous le plancher du véhicule. Continental assure que ce système permet de diviser par 2 le poids de la protection du pack, par rapport à un blindage métallique.
Comment ça fonctionne ? Pour ce deuxième module, l’équipementier récupère les capteurs satellites PPS pSAT d’ordinaire exploités sur les véhicules pour la détection des piétons. Tout impact est ressenti par le changement de pression au niveau d’un tube en silicone rempli d’air et intégré dans des serpentins au bas du compartiment de la batterie.
C’est la différence de temps entre l’arrivée du signal et les 2 satellites de pression, placés aux 2 extrémités du tube, qui permet de calculer très précisément la zone du choc. Sa gravité est évaluée, déclenchant l’envoi au conducteur de signaux d’alerte plus ou moins importants. Si besoin, l’automobiliste peut être appelé à rejoindre d’urgence un garage pour contrôle.
Jusqu’à présent, l’électromobiliste devait se fier à sa propre perception de l’incident pour juger s’il pouvait encore ou pas utiliser le véhicule. « Ce n’est pas une situation satisfaisante car il y a une mauvaise visibilité sous une voiture, et il faut un œil averti pour évaluer le véritable dommage », a assuré Johannes Clemm, directeur général de Continental Safety Engineering International à Alzenau.
Un couplage des capteurs BIM avec d’autres dispositifs pourrait permettre au système pilotant le véhicule de prendre des mesures pour éviter le départ d’un incendie. Ainsi, si des cellules venaient à être perforées à la suite d’un impact violent.
Deux types de chocs sont traqués par le module BIM. Tout d’abord les impacts détectés à basse vitesse, notamment lors des manœuvres. Ainsi en descendant d’un trottoir trop élevé, ou en roulant prudemment sur un chemin forestier. A noter que ce dispositif pourra être associé avec une suspension pilotée, dans l’objectif de surélever le caisse temporairement, afin d’éviter l’impact.
Second type de chocs pris en charge par les capteurs BIM : les objets aspirés à haute vitesse lorsque le véhicule électrique passe dessus. Ainsi des équipements perdus par des camions, comme des sangles d’arrimage qui peuvent tourbillonner et endommager le pack.
Qu’on se souvienne d’un des premiers incendies de Tesla Model S, provoqué par une barre métallique provenant d’un poids lourd et tombée sur la chaussée. C’est ce qui avait décidé le constructeur américain à ajouter une lourde protection métallique sous le véhicule. Continental propose désormais une alternative.
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