Évoluer vers une recharge de VE améliorée

Alors que la demande pour les véhicules électriques (VE) et les options de recharge améliorées pour VE augmente, les ingénieurs sont confrontés à des défis de conception pour déployer davantage de stations de recharge. Cet article explore les principaux défis, tels que la recharge plus rapide, les améliorations des batteries et la gestion thermique, et discute du rôle des solutions de connectivité avancées et des avancées technologiques dans le soutien de la transition vers une recharge de VE plus efficace et fiable.

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Un accent mondial croissant sur l'énergie transformationnelle converge avec les attentes des consommateurs dans le domaine des transports, impliquant la sécurité, le confort, la commodité et la fonctionnalité — ce qui stimule une révolution dans l'architecture automobile et une transition vers les véhicules électriques (VE). Avec l'attente que les VE deviennent de plus en plus répandus sur nos routes, il y a également une demande croissante pour la mise en œuvre plus large de stations de recharge VE à la fois commerciales et résidentielles, conçues pour aider à accélérer le rechargement des batteries.

En conséquence, les ingénieurs du monde entier sont aux prises avec des dynamiques de conception complexes alors qu'ils envisagent des moyens de déployer davantage de bornes de recharge pour VE le long des rues, sur les autoroutes, dans les maisons et sur les lieux de travail. Étant donné que les VE sont encore un marché émergent, la réputation des marques dépend de ces décisions cruciales. Dans cet environnement de prise de conscience accrue, une infrastructure de recharge pour VE élargie doit prendre en compte des facteurs importants tels que la sécurité, la facilité d'utilisation, la fiabilité, la gestion thermique et les normes réglementaires en évolution. Lisez la suite pour obtenir des informations opportunes concernant les défis et les opportunités liés à la recharge des VE.

Principaux défis de conception

Alors que les régions du monde entier explorent les véhicules électriques (VE), les conceptions avancent et le marché est prévu pour accélérer. En fait, selon UBS Investment Bank, on prévoit que les VE représenteront 20 % des ventes de voitures neuves dans le monde d'ici 2025 et 50 % d'ici 2030. De même, JP Morgan note que les véhicules hybrides essence-électrique représenteront près d'un quart des ventes automobiles dans le monde d'ici 2025. Pourtant, plusieurs défis clés sont encore en cours d’être relevés afin d’aider les innovations de recharge des VE à emboîter le pas. Ceux-ci incluent :

Un paysage de recharge en évolution

Alors que la nécessité d'une accessibilité et d'une efficacité améliorées pour la recharge des véhicules électriques devient plus impérative, des avancées technologiques et infrastructurelles supplémentaires apportent également un soutien complet. Quelques exemples sont résumés ci-dessous.

Alimentation 48V

Alors que le modèle d'alimentation 12V est un standard de l'industrie automobile depuis les années 1950, les lois sur les émissions de plus en plus strictes se combinent avec les dynamiques mentionnées ci-dessus pour entraîner un passage vers la conception 48V. En fait, les véhicules connus sous le nom de mild hybrids incorporent déjà des systèmes 48V pour soutenir des fonctions comme le freinage régénératif. Contrairement aux hybrides complets, les mild hybrids ne nécessitent pas de recharge. Ils utilisent à la fois un moteur à essence et une petite batterie électrique, et peuvent stocker l'énergie de freinage récupérée pour une utilisation future.

Une alimentation 48V soutient la production de composants plus petits pour chaque type de véhicule électrique, permettant aux concepteurs automobiles d'intégrer plus de fonctionnalités dans un espace donné. Cela signifie que les véhicules peuvent inclure des capacités de charge sans fil améliorée, des systèmes d'infodivertissement et des systèmes avancés d'assistance au conducteur (ADAS) plus avancés. Parce que les composants plus petits nécessitent moins de matériaux, les coûts de production et la consommation totale d'énergie peuvent également diminuer.

Des systèmes 48V plus efficaces aident également à contrôler les émissions, tout en créant des véhicules plus légers avec moins de résistance aérodynamique — ce qui permet à ces véhicules de mieux se manœuvrer et de parcourir de plus grandes distances avec un seul plein ou une seule charge. Un autre avantage clé est que les systèmes 48V peuvent accueillir une tension plus élevée, ce qui aide à améliorer la distribution d'énergie tout en réduisant la charge de la batterie. En termes de recharge des véhicules électriques, cela peut signifier :

Pour réaliser la promesse du 48V pour les hybrides complets et les véhicules électriques, il est toutefois nécessaire de disposer de systèmes de contrôle de l'énergie capables de gérer des niveaux de tension plus élevés afin d'optimiser l'efficacité de la charge — ainsi que de connecteurs qui aident à simplifier les mises à niveau architecturales.

Innovations en connectivité

C'est pourquoi des innovations comme les connecteurs à mi-tension Molex MX150 créent des avantages importants. Basées sur le design éprouvé sur le terrain de Molex MX150, ces solutions à rangée simple et double prennent en charge les mises à niveau vers une architecture de câblage de 48V tout en minimisant le travail supplémentaire d'ingénierie de conception.

Ceci est juste un exemple de la manière dont l'ingénierie de pointe des connecteurs ouvre la voie à un avenir de véhicules électriques plus efficace. Étant donné que les solutions d'interconnexion automobiles d'aujourd'hui alimentent les véhicules et les chargeurs, elles doivent remplir quatre fonctions principales : soutenir des mises à niveau efficaces, s'adapter aux contraintes d'espace, atténuer la génération de chaleur et résister à des conditions difficiles pour une performance sûre et fiable.

Les VE eux-mêmes nécessitent des connecteurs scellés, miniaturisés et robustes avec des pas plus élevés et une fonctionnalité plus intégrée. Les chargeurs de VE avancés exigent un éventail de connecteurs fiables et soigneusement intégrés allant de fil à carte, de carte à carte, des borniers, des bandes barrières, des connecteurs de cartes mémoire et plus encore — tous ces composants doivent fonctionner de manière transparente et prévisible lorsque les niveaux de batterie sont bas. Lorsque les conducteurs branchent leur véhicule, il est tout aussi impératif d'éviter de mettre le véhicule, ses occupants ou les structures environnantes en danger.

Ces enjeux de taille nécessitent une expertise en ingénierie éprouvée, combinée à une connaissance du marché, à des perspectives pluridisciplinaires et à des capacités de fabrication intégrées. Par exemple, Molex travaille régulièrement aux côtés des principaux constructeurs automobiles de rang 1 et des fournisseurs de l'industrie de confiance pour diversifier l'offre aux clients de manière sûre, conforme et commercialement viable. Molex utilise également la technologie du jumeau numérique pour optimiser de manière proactive la performance de leurs portefeuilles de produits de connectivité. Alimentée par des données historiques, des algorithmes d'apprentissage automatique (ML) et les dernières avancées de l'AI, la technologie du jumeau numérique offre aux concepteurs et aux opérateurs des informations concrètes en amont pour aider à améliorer la performance.

Alors que la sensibilisation généralisée aux options énergétiques de transformation se combine avec la demande croissante des consommateurs pour une sécurité, un confort, une commodité et un système d'infodivertissement améliorés des véhicules, les VE et les options de recharge améliorées des VE prennent le devant de la scène. Dans ce paysage industriel complexe, Molex collabore avec Arrow Electronics pour offrir des solutions d'interconnexion avancées pour une variété d'applications liées aux VE. Les innovations de Molex — qui incluent des connecteurs fil-à-fil, carte-à-carte et fil-à-carte, ainsi que des ensembles de câbles et des capteurs — reflètent des décennies d'expertise automobile éprouvée pour offrir des performances de pointe qui maintiennent les innovations des clients en constante évolution en tête de peloton.