[eLION 4/4] Solutions pour la charge des engins mobiles

Simon Mosca :Bonjour à tous

Animateur : Avant de commencer, ça a été un plaisir de vous avoir comme auditeurs durant cette série de 4 podcasts traitant de l’électrification des engins mobiles. Maintenant, place au dernier épisode.

Tout d’abord, pourquoi avoir consacré un podcast à la charge ? La charge, en soi, c’est simple.

Simon Mosca : C’est vrai. C’est quelque chose que tout le monde fait tous les jours. Nous possédons tous au moins un appareil avec une batterie électrique.

Animateur : Et puis les réseaux électriques diffèrent d’un pays à l’autre, les normes aussi ?

Simon Mosca : Effectivement, Par exemple dans l’Union Européenne nous avons le réseau triphasé en 230 volts alors qu’en Amérique du Nord, le réseau est en 110 à 120 volts, du monophasé majoritairement.

Animateur : Pouvez-vous nous présenter le produit de Bosch Rexroth, en quoi consiste votre produit dédié à la charge ?

Simon Mosca : Notre solution pour la charge combine une solution hardware pour gérer la tension, donc pour charger la batterie, à cela on ajoute une couche d’intelligence logiciel pour gérer la compatibilité avec les différentes normes du marché.

Animateur : D’accord. Je me demandais, pourquoi l’équipe eLION a besoin d’un ingénieur logiciel ? Pouvez-vous nous expliquer un peu plus en détail ?

Simon Mosca : On doit travailler sur la communication entre le chargeur et la borne de recharge, c’est là où les software engineers Rexroth entrent en jeu Car il existe plusieurs modes de recharge, et cela se pilote. Par exemple la charge en courant alternatif, limitée à 22kW, ensuite la charge en courant continu, sans limitation de puissance.

Animateur : OK. Donc votre mission chez Bosch Rexroth est de faire en sorte que la communication soit correctement assurée ?

Simon Mosca : Oui. C’est le rôle du logiciel d’établir la communication mais aussi d’assurer certaines fonctions de sécurité par exemple pour éviter une surcharge du véhicule.

Animateur : Pourquoi est-ce si difficile à développer et pourquoi y a-t-il besoin d’un produit spécifique à cette approche ?

Simon Mosca : La problématique avec le marché du off-highway est qu’il existe des spécificités. Nous sommes contraints d’adapter les solutions au cahier des charges clients qui peut utiliser son propre standard de charge. On peut, dans ce marché, s’éloigner des standards automobiles que vous retrouvez sur les routes ou sur les autoroutes.

Animateur : Oh, c’est surprenant.

Simon Mosca : Oui, en fait il se connecte directement au réseau. On doit donc s’adapter aux différentes infrastructures et c’est parfois un vrai défi.

Il y a également une demande plus forte pour la charge en courant continu sur le marché off-highway car les besoins énergétiques sont plus élevés que pour le marché automobile.

Animateur : Quels sont les points critiques avec la charge des engins mobiles ? Est-ce une question de robustesse ou bien, quelles sont les 3 principales difficultés ?

Simon Mosca : Les trois principaux défis sont, d’abord, la résistance aux charges mécaniques.

Animateur : D’accord. Donc quelle est la solution ? Comment y parvient-on ?

Simon Mosca : La solution c’est de bien choisir les composants qu’on va utiliser.

Animateur : Donc c’est une question de sourcing ?

Simon Mosca : Oui. Absolument. Donc, en premier lieu le choix des composants doit être minutieux, mais aussi la conception du circuit imprimé.

Animateur : Ok

Simon Mosca : Nous menons des tests récursifs et pour cela, nous prenons en compte les charges additionnelles du off-highway.
Deuxièmement, sur le marché du off-highway on est parfois confronté à des cas d’usage particulier. Nous avons des cas où le véhicule est connecté au réseau sur toute la durée d’utilisation. C’est-à-dire qu’il est relié par de longs câbles à la source d’énergie, ils n’ont pas de batterie.

Animateur : Ok

Simon Mosca : Troisièmement, il y a le sujet du branchement en parallèle des chargeurs car pour certains cas d’usage il n’est pas possible de fournir la puissance requise avec un montage simple. C’est pourquoi on a travaillé sur des architectures complexes et on est capable de multiplier par 4 la puissance délivrée par le chargeur.

Animateur : J’aimerais qu’on détaille un peu plus votre produit. Peux-tu le décrire pour nos auditeurs ? S’agit-il d’un composant hardware équipé d’un logiciel ? A quel stade intervient-il dans le processus de charge ?

Simon Mosca : Nous avons 2 variantes de hardware : une pour le réseau européen et l’autre pour le réseau américain.
Côté logiciel, nous avons 2 packages différents.
Le premier : le package logiciel complet autrement dit la version stand-alone C’est une solution tout-inclus pour le client. La communication et l’ensemble des fonctions sont assurées par le chargeur embarqué. C’est un équipement particulièrement complexe.

Animateur : Et ce chargeur embarqué est votre produit ?

Simon Mosca : Exactement. C’est notre produit !

Animateur : L’OBC ?

Simon Mosca : Oui. Donc le chargeur embarqué renferme un équipement interne complexe. Mais l’interface côté client, est vraiment simple à intégrer au véhicule.

Animateur : Donc votre première solution, est une solution stand-alone ?

Simon Mosca : Exact. La seconde est une solution esclave. Cette solution permet d’établir la communication pour la fonction de charge via un autre contrôleur. Par exemple, le contrôleur du véhicule. Avec cette solution on déporte l’intelligence ailleurs.
Ici c’est donc le contrôleur du véhicule qui assure la communication relative à la charge.

Animateur : Ok

Simon Mosca : Et dans ce cas l’OBC sert juste à l’alimentation.

Animateur : D’accord. Quelle est la demande en solutions stand-alone ? Est-elle plus élevée que pour la solution esclave ?

Simon Mosca : Oui. La charge est un domaine assez nouveau pour nos clients.
La version stand-alone est la variante la plus recherchée et la plus demandée sur le marché. C’est là où nous faisons la différence en termes d’accompagnement et d’ingénierie.

Animateur : Lorsqu’on parle de stand-alone, la sécurité est un sujet crucial. A quelles exigences de sécurité doit répondre l’OBC ?

Simon Mosca : Nous avons pris en compte les normes de sécurité en vigueur sur le marché durant la phase de conception. A savoir l’ISO 13849.
Car le chargeur embarqué est soumis à la sécurité fonctionnelle.

Animateur : Comment intégrez-vous ce chargeur au système de votre client ? Si on reste sur l’exemple de la solution stand-alone. Peux-tu nous donner plus de détails ?

Simon Mosca : Sur l’OBC nous avons 3 interfaces principales.
La première : l’interface HV. Elle permet de connecter l’OBC à la batterie, donc au circuit intermédiaire.
La seconde est l’interface de connexion en courant alternatif pour le branchement à la prise de courant donc à la borne de recharge.
La troisième interface est dédiée à la basse tension. Elle sert à la communication mais aussi à alimenter la PCB.

Animateur : Est-ce que l’intégration comporte une difficulté pour les clients ? ou bien ils choisissent cette solution parce que vous gérez tout pour eux, pourquoi choisissent ils cette solution ?

Simon Mosca : C’est le cœur de la question. Le problème est que le marché est vraiment dynamique. Par exemple il y a la norme NACS.

Animateur : C’est une norme Tesla, n’est-ce pas ?

Simon Mosca : Oui, c’est un tout nouveau sujet aux Etats-Unis, après une décision hyper rapide.

Animateur : En fait il n’y a pas eu de décision. Tout le monde a dit : « ok, on va le faire ».

Simon Mosca : Oui, ça s’est passé comme ça. C’est vrai.
Et dans d’autres pays il n’y a pas encore de norme définie pour la charge. C’est le cas en Afrique ou en Asie, ce sera peut-être le CCS ou le NECS.

Animateur : Et tout dépend de cette prise. C’est ça ?

Simon Mosca : Oui, la communication doit être adaptée aux prises.

Animateur : D’accord.

Simon Mosca : Et nous avons prévu cette compatibilité sur l’OBC. C’est possible grâce à un paramétrage.
Avec 3 dispositions pour chaque type de prise.
La connexion aux LEDs,, l’activation du verrouillage, mais aussi les capteurs de température nécessitent une adaptation particulière selon la prise.

Animateur : Quel impact a le NACS sur votre logiciel et sur votre hardware ?

Simon Mosca : Le NACS est une norme de communication pour la charge avec ses propres caractéristiques. L’OBC doit être reconnu pour le bon fonctionnement. L’adaptation se fait au niveau logiciel.
Et comme le NACS est le standard pour la prise de la Tesla, comme déjà évoqué, il faut prendre en compte les 3 spécificités. A savoir les LEDs,le verrouillage et les capteurs de température à adapter côté OBC.

Animateur : Donc c’est un nouveau job pour vous ?

Simon Mosca : Oui, tout à fait.

Animateur : Un nouveau développement logiciel ?

Simon Mosca : Oui.

Animateur : C’est un marché très complexe comme tu l’as dit. Pourquoi avez-vous décidé d’entrer sur ce marché chez Bosch Rexroth ? Parce que c’est très compliqué. Si quelqu’un change quelque chose, vous devez modifier le logiciel.
Quelles sont les particularités et l’intérêt de ce marché ?

Simon Mosca : Nous travaillons sur ce sujet car dans le domaine des véhicules à batterie électrique c’est un composant essentiel, or dans la gamme eLION nous vendons aussi l’architecture du système et des solutions système.
Donc c’est un point stratégique.
Grâce à notre expérience sur le marché off-highway mais aussi avec l’expertise de Bosch, nous sommes en mesure de répondre à cette problématique.

Animateur : Et ensuite ? Qu’est-ce qui se prépare ? Sur quoi travaillez vous ?

Simon Mosca : En ce moment nous sommes sur la phase de démarrage de la production, avec le lancement officiel en production de l’OBC et du DC/DC. Ça représente beaucoup de travail en termes de documentation.
Et l’autre mission incontournable est la veille technologique.

Animateur : S’il y a une nouvelle Tesla.

Simon Mosca : Oui. S’ils sortent un nouveau standard Tesla ou quelque chose du même ordre, nous voulons proposer à nos clients des solutions à l’état de l’art avec notre chargeur embarqué.
Nous poursuivons le développement de ports pour d’autres prises pour étendre notre portefeuille dans ce domaine. C’est aussi une priorité. Nous devons toujours rester à la pointe.

Animateur : Nous vous souhaitons le meilleur. Merci, Simon. C’était un plaisir.

Simon Mosca : Merci.

Animateur : Merci à vous chers auditeurs pour avoir suivi notre série au sujet de l’électrification des engins mobiles.