Home Mobilità & Trasporti Gruppo Renaul...

Gruppo Renault e CEA stanno sviluppando un caricabatterie di bordo V2G ad altissimo rendimento per i modelli elettrici

Questo dispositivo, coperto da ben 11 brevetti, ridurrà le perdite di energia del 30%, è compatto, ricaricherà più velocemente le batterie e consentirà anche ai veicoli più moderni di reimmettere l’energia accumulata nella rete elettrica

Il V2G, o vehicle-to-grid, è una tecnologia di scambi bidirezionali che, nel prossimo futuro, permetterà ai veicoli Renault di «restituire» alla rete una parte dell’energia immagazzinata nelle batterie per ottimizzare il funzionamento della rete stessa e compensare il carattere di intermittenza delle energie rinnovabili.

Il CEA e il Gruppo Renault, stanno lavorando sulle future generazioni delle tecnologie V2G, che saranno diffuse entro la fine del decennio e, a tal fine hanno sviluppato, in tre anni di lavoro, un convertitore di potenza con una nuova architettura elettronica direttamente integrata nel caricabatterie del veicolo. Oggetto di 11 brevetti depositati in comune, questo convertitore di potenza, sviluppato con materiali innovativi è più compatto rispetto a quanto visto sinora, permetterà di ridurre le perdite di energia del 30%, migliorare il tempo di ricarica dei veicoli e garantire la sostenibilità della batteria ma soprattutto – immagazzinando l’energia proveniente dalla rete elettrica – sarà a tutti gli effetti un V2G.

Materiali innovativi

I team di R&S del CEA e del Gruppo Renault hanno unito le loro competenze nel campo dell’elettronica di potenza di bordo, soprattutto dei materiali semiconduttori cosiddetti Wide Band Gap, come il nitruro di gallio (GaN) e il carburo di silicio (SiC) realizzando così una nuova architettura a base di componenti Wide Band Gap che sia in fase di conversione che di riscaldamento permette di ridurre le perdite di energia del 30%, facilitando così il raffreddamento del sistema di conversione.

Riduzione del volume del caricabatterie

L’ottimizzazione dei componenti attivi (semiconduttori) e passivi (condensatori e bobine di componenti induttivi) ha permesso di ridurre il volume e il costo del caricabatterie. Inoltre, grazie all’uso di materiali in ferrite per l’alta frequenza, e a un processo di stampaggio a iniezione di potenza (Power Injection Molding), il convertitore ha guadagnato in compattezza.

Verso una maggiore performance e anche bidirezionale…

La nuova architettura del convertitore di potenza (dispositivo elettronico situato tra la fonte di energia elettrica e la carica alimentata, che permette di adattare la fonte alla carica e di controllare il trasferimento di energia dall’una all’altra):

• offre una capacità di ricarica che va fino a 22 kW in modalità trifase, permettendo di ricaricare più velocemente il veicolo pur garantendo la durata della batteria;

• consente al caricatore di essere V2G, dato che l’energia accumulata nella batteria può, ad esempio, essere reimmessa nella rete e servire per coprire il fabbisogno energetico di una casa indipendente, a condizione che quest’ultima sia dotata di contatore bidirezionale [soluzione in linea con le norme di compatibilità elettromagnetica (CEM) delle reti e del veicolo].

Le dichiarazioni

Jean-François Salessy, Direttore Ingegneria Avanzata del Gruppo Renault: “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”.

Sébastien Dauvé, Direttore dell’Istituto Leti del CEA: “Siamo orgogliosi di affiancare il Gruppo Renault in questo sviluppo. Abbiamo saputo mettere insieme la visione sistemica del Gruppo Renault sull’elettrificazione del veicolo e del gruppo motore con le competenze dei nostri team sulle architetture del convertitore e i componenti; alla fine, abbiamo creato un’architettura adatta a rispondere alle esigenze con un forte valore aggiunto”.

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”.

Perché il CEA

Il CEA, è l’Ente di ricerca pubblico francese che è nella Top 100 mondiale dei protagonisti dell’innovazione (Clarivate 2022):

  • offre soluzioni concrete in quattro settori principali: transizione energetica, transizione digitale, tecnologie per la medicina del futuro, difesa e sicurezza;
  • funge da catalizzatore e acceleratore dell’innovazione al servizio dell’industria francese;
  • migliora la competitività delle aziende di tutti i settori con la creazione di prodotti performanti e differenzianti e offre soluzioni innovative per far luce sulle evoluzioni della nostra società;
  • mette in atto questa sua dinamica in tutta la Francia accompagnando i partner locali nel processo di innovazione e contribuendo così alla creazione di valore e di posti di lavoro sostenibili sul territorio, rispondendo al meglio alle esigenze industriali;
  •  sostiene al tempo stesso lo sviluppo delle sue 215 start-up, strumenti agili per trasferire il know-how e le tecnologie rivoluzionarie provenienti dai laboratori.

[ Andrea Colomba ]