Afin de passer aux applications publiques avec la recharge sans fil des batteries, l’organisation SAE International annonce avoir retenu une méthodologie pour guider les véhicules électriques au-dessus de la platine magnétique au sol. Pour favoriser l’interopérabilité des systèmes, elle devra être adoptée par les constructeurs, les équipementiers, et les fabricants d’infrastructures à induction.
Effectuer le plein d’un réservoir en carburant, c’est facile et universel. Ca l’est nettement moins pour la recharge des véhicules électriques. Elle « devrait être aussi simple que de se garer au bon endroit et de laisser le véhicule », assure pourtant Jesse Schneider, président du groupe de travail SAE sur le transfert d’énergie sans fil.
CHAdeMO au Japon, GB/T en Chine, et bientôt ChaoJi pour remplacer les deux ; CCS1 aux Etats-Unis et Tesla qui avance son NACS avec de plus en plus de succès auprès des constructeurs de VE ; CCS2 pour l’Europe : Nous sommes encore loin de l’homogénéisation des systèmes.
A la base, concernant la recharge par câble, c’était surtout une histoire de connecteurs et de diversité d’informations à faire passer entre le véhicule et la borne. Désormais, la très haute puissance demande une résistance plus élevée du matériel et davantage de sécurité pour les utilisateurs.
La recharge sans fil des véhicules électriques ajoute encore d’autres difficultés. En particulier un besoin d’alignement entre la platine au sol et celle de l’engin. S’il faut quelqu’un à l’extérieur pour guider le conducteur, quel est l’intérêt du système ? Il est donc incontournable de trouver un moyen simple et efficace pour un bon positionnement, avec, en prime, l’interopérabilité à l’échelle de la planète.
C’est cette étape que vient de boucler SAE International en retenant la méthodologie DIPS (Differential Inductive Positioning System = Système de positionnement inductif différentiel).
« Le groupe de travail SAE J2954 a opté pour la méthode d’alignement standardisée DIPS, complétant ainsi la norme et créant un système de recharge et de stationnement sans fil transparent et automatisé efficace par tous les temps. Grâce à cela, l’équipe a résolu le chaînon manquant pour la commercialisation de la recharge sans fil des véhicules électriques », se réjouit Jesse Schneider. Pour rappel, la norme SAE J2954 regroupe les premières spécifications mondiales concernant la recharge sans fil jusqu’à une puissance de 11 kW.
La méthodologie DIPS ne définit pas une norme de recharge. Elle est potentiellement exploitable avec des matériels très différents. Son rôle est de définir le système qui va fournir des informations précises au conducteur pour qu’il se dirige parfaitement au-dessus du socle et arrête le véhicule au bon moment. Cet environnement est d’ailleurs compatible avec les engins autonomes.
La platine au sol enferme une bobine solénoïde enroulée autour de la ferrite et du fil de Litz de la bobine de transfert de puissance. Ce qui permet de générer un champ magnétique horizontal à basse fréquence et de faible intensité. C’est lui qui va être initialement détecté par le véhicule. Comme quand on interpelle une personne pour lui parler.
Chaque coin du socle va être équipé de sa propre bobine placée au-dessus de celle de transfert de puissance. Chacune génère un champ vertical avec une fréquence propre que le véhicule va savoir interpréter. Ce sont ces différences de fréquence qui vont permettre de diriger très précisément la voiture. Ce scénario doit pouvoir se dérouler quelles que soient les conditions météorologiques et d’implantation. Mais aussi indépendamment du système de recharge sans fil présent sous l’engin. Cette dernière exigence garantit l’interopérabilité.
« La recharge sans fil offre à un véhicule électrique une autonomie infinie. Garez-vous et oubliez-le : le véhicule est toujours chargé », illustre Ky Sealy, coprésident de la sous-équipe d’alignement et de contrôle SAE J2954. Une fois le véhicule électrique ou hybride rechargeable parfaitement immobilisé au-dessus du socle, la régénération par induction de la batterie doit pouvoir se lancer automatiquement. Et ce, avec une efficacité de 93 % dans le cadre de cette norme.
Validé par les constructeurs automobiles, les équipementiers et les fabricants d’IRVE concernés, l’ajout de la méthodologie d’alignement « véhicule-platine au sol » permet de faire un grand pas en avant pour la simplification du ravitaillement en énergie des VE. « Avec cette mise à jour de la norme, la recharge automatique sans fil deviendra accessible aux infrastructures publiques », met en avant Ky Sealy.
Désormais, toutes les exigences sont réunies pour passer à la production en masse des systèmes à installer au sol et sur les véhicules. Au préalable, le texte de la norme SAE J2954 pour les véhicules légers va être mis à jour avec cette avancée. Sa publication devrait être réalisée au cours du premier trimestre 2024.
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