Renault e CEA: un nuovo caricabatterie di bordo V2G ad alto rendimento

Marco Lasala

16/01/2023

16/01/2023 - 12:06

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Un caricabatterie di bordo V2G ad alto rendimento e dalle dimensioni compatte, CEA e il Gruppo Renault ottimizzano la tecnologia del futuro.

Renault e CEA presentano un nuovo caribatterie di bordo ad alto rendimento in grado di rendere più fruibile e versatile la tecnologia V2G (acronimo di Vehicle-to-Grid). Si tratta di un convertitore di potenza che presenta una nuova architettura elettrica integrata direttamente con il caricabatteria della vettura.

Nasce dopo tre anni di ricerca e ben 11 brevetti depositati, il caricabatterie ad alto rendimento firmato Renault è stato sviluppato con materiali innovativi e ha dimensioni più compatte, ciò consentirà di ridurre le perdite di energia del 30%, migliorando così il tempo di ricarica dei veicoli e la vita della batteria.

Il nuovo caricabatterie Renault potrà immagazzinare energia proveniente dalla rete elettrica

Il Team di R&S di CEA e Renault hanno unito le loro competenze nel campo dell’elettronica di bordo, utilizzando dei materiali semiconduttori, i cosiddetti “Wide Band Gap” quali il nitruro di gallio ( GaN ) e il carburo di silicio ( SiC ).

Ne deriva un sistema capace di caricare velocemente con una consistente riduzione della perdita di energia in fase di conversione e non solo, il minor riscaldamento di questo dispositivo facilita il raffreddamento del sistema di conversione.

Prestazioni ma anche ridotti volumi per il nuovo caricabatterie, gli ingegneri hanno lavorato al fine di ottimizzare i semiconduttori (componenti attivi) e i condensatori e bobine di componenti induttivi (componenti passivi), ciò ha consentito anche di ridurre i costi di produzione.

Per l’occasione è stato utilizzato anche del materiale in ferrite per le alte frequenze, il processo di stampa a iniezione di potenza “Power Injection Molding” per il convertitore ha consentito di ottimizzare i volumi.

Fino a 22 kW in modalità trifase

La nuova architettura del caricabatterie ha consentito di ottenere una capacità di ricarica fino a 22 kW in modalità trifase, un dispositivo utilizzabile anche per fornire energia a dispositivi esterni (tecnologia V2G) come ad esempio alimentare una casa indipendente o device esterno.

La soluzione realizzata dal CEA in collaborazione con il Gruppo Renault è in linea con la normativa sulla compatibilità elettromagnetica delle reti e del veicolo.

Jean-François Salessy, Direttore Ingegneria Avanzata del Gruppo Renault, ha spiegato: "Questo progetto con il CEA è andato oltre le nostre aspettative, confermando la nostra capacità di raggiungere le prestazioni desiderate in termini di rendimento e compattezza. Apre grandi prospettive all’elettronica di potenza, che costituisce una vera e propria sfida per i veicoli elettrici, per sfruttare al meglio le capacità delle batterie. Con la ricarica V2G, il veicolo si pone al servizio della rete elettrica e consente al consumatore finale di ridurre la spesa energetica”.

François Legalland, Direttore dell’Istituto Liten del CEA: “L’utilizzo di materiali innovativi con brevetti condivisi dal Gruppo Renault e dal CEA sul caricabatterie ha reso possibile la produzione del trasformatore dedicato, che è un componente chiave in questo tipo di sviluppo, in quanto consente di ridurre i volumi con prestazioni che vanno oltre lo stato dell’arte”.

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