Si aujourd'hui l'avènement des véhicules électriques semble inévitable, leur développement pose d'autant plus un problème d'approvisionnement en terres rares. Des technologies alternatives sont explorées dans le cadre du projet européen VEHICLE, porté par l'INSA Strasbourg. A l'aide d'un prêt de l’entreprise Speedgoat qui s'est impliquée dans le contexte du projet, un émulateur de chaines de tractions a pu être testé avec des algorithmes de contrôle.
Réduire la dépendance aux terres rares dans les chaînes de traction électriques
Les terres rares sont indispensables aux batteries et aux moteurs des véhicules électriques. En effet, plus de 95% des constructeurs de véhicules électriques utilisent le moteur synchrone à aimants permanents dans leurs chaînes de traction électrique. Ce moteur à aimants est composé de terres rares dont le prix ne cesse d’augmenter. Ainsi, l’utilisation de ces moteurs pose le problème de l’approvisionnement étant donné que la Chine détient un quasi-monopole du marché des terres rares.
Pour sortir de cette dépendance, de nombreux constructeurs automobiles, dont BMW, Audi, Renault et d’autres, fabriquent déjà des moteurs électriques sans utiliser d’aimants. Tous espèrent une percée technologique qui rendra ces moteurs sans aimants plus efficaces et plus durables.
Un prototype sans aimants permanents testé avec des algorithmes
Face à cette problématique, l’INSA Strasbourg s’investit dans le projet européen de recherche VEHICLE. Ce projet propose l’utilisation de moteurs synchrones à réluctance variable comme alternative aux moteurs synchrones à aimants permanents. Cependant, ce moteur, sans aimants et robuste, souffre de deux inconvénients majeurs : une ondulation de couple relativement élevée et un bruit acoustique important. Pour pallier ces inconvénients, l’équipe de recherche propose des algorithmes de contrôle avancés permettant de présenter ce moteur comme un bon candidat aux moteurs à aimants.
Le banc de l’émulateur de chaine de traction électrique à échelle réduite utilisant un moteur synchrone à réluctance variable.
Ces algorithmes de contrôle avancés ne peuvent être mis en œuvre que par l’utilisation d’une plateforme de prototypage rapide performante. Pour soutenir la réalisation des travaux de recherche, l’entreprise Speedgoat a prêtée la Performance Real-Time Target Machine. Cette machine, équipée de processeurs Intel Core de dernière génération et d’une carte FPGA, permet d’implémenter en temps réel les différents algorithmes de contrôle développés.
Le projet VEHICLE est financé par l’Union européenne via le programme INTERREG V et soutenu par Offensive Science.
Plus d’informations sur le projet VEHICLE.