En se basant sur un prototype de « Camry » hybride et un bus à pile à combustible, Toyota Motor Corporation va tester une toute nouvelle technologie sur les routes du Japon cette année. Les tests permettront d’évaluer la performance de semi-conducteurs de puissance en carbure de silicium (SiC), ce qui pourrait mener à des améliorations d’efficacité importantes dans les hybrides et autres véhicules avec une chaîne de traction électrique.

La technologie de semi-conducteurs en SiC

Les semi-conducteurs de puissance sont utilisés dans les unités de contrôle de puissance (PCU ou Power Control unit), qui servent à contrôler la puissance d’entraînement du moteur électrique dans les hybrides et autres véhicules avec une chaîne de traction électrique. Les PCUs jouent un rôle crucial dans l’utilisation de l’électricité, fournissant l’énergie de la batterie aux moteurs pendant lors de l’accélération du véhicule et rechargeant la batterie à l’aide de l’énergie récupérée lors de la décélération.[image_frame style= »framed_shadow » align= »center » alt= »PCU avec des semi-conducteurs en carbure de silicium » title= »Les PCUs jouent un rôle crucial dans l’utilisation de l’électricité, fournissant l’énergie de la batterie aux moteurs pendant lors de l’accélération du véhicule et rechargeant la batterie à l’aide de l’énergie récupérée lors de la décélération » height= »426″ width= »640″]https://www.car-engineer.com/wp-content/uploads/2015/01/PCU-with-SiC-semiconductors-technology.jpg[/image_frame]

À l’heure actuelle, les semi-conducteurs de puissance représentent environ 20 pour cent du total des pertes électriques d’un véhicule, ce qui signifie que l’augmentation de l’efficacité des semi-conducteurs de puissance est une voie prometteuse pour accroître l’efficacité du groupe motopropulseur.

En comparaison avec les semi-conducteurs de puissance en silicium existants, les semi-conducteurs de puissance nouvellement développés en carbure de silicium (SiC) créent moins de résistance lorsque l’électricité circule à travers ceux-ci. Les technologies composant ces semi-conducteurs de puissance ont été élaborées conjointement par Toyota, Denso Corporation et Toyota Central R & D Labs., Inc. dans le cadre des résultats d’un projet R&D* plus large au Japon.

Période et véhicules d’essai

Dans le prototype Camry hybride, Toyota a installé des semi-conducteurs de puissance en SiC (transistors et diodes) dans le convertisseur de tension interne du PCU et dans l’onduleur qui contrôle le moteur électrique. Les données recueillies comprendront la tension et le courant du PCU ainsi que la vitesse véhicule, les cycles de conduite et les conditions extérieures telles que la température ambiante. En comparant ces informations avec celles provenant des véhicules équipés de semi-conducteurs classiques en silicium actuellement en usage, Toyota évaluera l’amélioration de l’efficacité réalisée par les nouveaux semi-conducteurs de puissance en SiC. Les essais sur route du prototype Camry commenceront au début de février 2015 (principalement à Toyota City), et se poursuivront pendant environ un an.

De même, le 9 Janvier 2015, Toyota a commencé à recueillir des données de fonctionnement d’un bus à pile à combustible actuellement en exploitation commerciale régulière à Toyota City. Le bus comporte des diodes en SiC dans le convertisseur de tension de la pile à combustible, qui est utilisé pour contrôler la tension de sortie de celle-ci.

Les données résultant des essais seront exploitées dans le développement des futurs semi-conducteurs en SiC, dans le but de mettre ces composants en pratique dès que possible.

* Dirigé par un partenariat R&D pour le développement de futures technologies d’électronique de puissance à la demande de la « New Energy and Industrial Technology Development Organization ».

Source : Toyota

[titled_box title= »L’avis de Romain : »]Travailler sur la batterie est un moyen courant pour augmenter l’autonomie des véhicules hybrides et électriques. Mais industrie automobile oublie souvent que le rendement des machines électriques et de l’électronique de puissance ne vaut pas 100%. Je suppose que Toyota a compris cette réalité et tente de trouver des solutions de ce côté du groupe motopropulseur. Pensez-vous que, d’un point de vue budget de R&D, il est préférable de travailler sur l’amélioration de la batterie ou sur celle de l’électronique de puissance pour augmenter l’autonomie ?[/titled_box]