Couverture ElectroniqueS n°127

Plusieurs acteurs majeurs de l'électronique sont étroitement impliqués dans des écuries de Formule E, l'équivalent de la Formule 1 pour les voitures électriques, à l'instar de Renesas en circuits intégrés, d'ABB en puissance et d'Umicore en matériaux pour batteries. P lusieurs acteurs majeurs de l'électronique sont étroitement impliqués dans des écuries de Formule E, l'équivalent de la Formule 1 pour les voitures électriques de course, à l'instar de Renesas en circuits intégrés, d'ABB en puissance et d'Umicore en matériaux pour batteries. Comme d'autres fabricants de semi-conducteurs (on citera par exemple ON Semiconductor, partenaire de Mercedes-AMG Petronas en Formule 1 et de Mercedes EQ en for-mule E, et Rohm Semiconductor, associé à Venturi en Formule E), Renesas Electronics est partenaire d'une écurie de voitures de course, en l'occurrence Mahindra Racing en Formule E. Cette compétition, qui voit s'affronter des véhicules électriques, intéresse tout particulièrement les fabricants de composants impliqués dans l'électrification des véhicules grand public. Renesas a commencé à collaborer avec Mahin-dra Racing fin 2017. Le japonais est notamment impliqué dans la gestion de la batterie basse tension, laquelle sert de batterie auxiliaire si la batterie principale rencontre un problème et, le reste du temps, s'assure que les fonctions vitales de la voiture (commande, sécurité) restent alimentées. Les circuits de la famille ISL78714, hérités d'Inter-sil, permettent de surveiller et de gérer la charge de 14 cellules de batterie ; en en associant plusieurs, il est possible de contrôler davantage de cellules. L'ISL78714 se distingue par sa précision, de ± 2 mV par cellule, et par sa capacité à jauger la tension d'une cellule en moins de 20 µs – autant de qualités essentielles pour des voitures de course. Pour Mahindra, Renesas a mis en œuvre un module complet en prenant en charge la conception du circuit imprimé, le montage, le logiciel embarqué et le test. Renesas fournit également à Mahindra des microcontrôleurs RH850/E2x notamment chargés de collecter des données en course afin de mieux comprendre le comportement de la voiture. Ces données seront utilisées par le japonais non seulement pour des véhicules électriques et hybrides grand public, mais aussi pour des systèmes de production d'énergie renouvelable, de puissance industrielle et de batteries de secours. « Côté matériel, les solutions développées pour Mahindra ne seront pas directement appli-cables aux véhicules de monsieur Tout-le-Monde, mais elles auront un impact sur nos développements futurs , estime-t-on chez Renesas ; accessoirement, ce partenariat avec Mahindra nous a ouvert quelques portes dans l'industrie automobile indienne ». Outre des solutions de gestion de batterie et des processeurs (baptisée M6Electro, la For-mule E Mahindra de la saison 20192020 embarque des RH850/U2A et R-Car H3), des circuits de puissance du japonais ont également pris place dans la voiture de course. Il s'agit des µPD166027, µPD166033 et RAJ2800024H12, des commutateurs de puissance canal N côté haut à pompe de charge. L'écurie Mahindra de Formule E profite notamment de l'expertise du japonais Renesas Electronics en semi-conducteurs et de celle du belge Umicore en batteries Li-ion. Un défi pour l'électronique de puissance La Formule E est aussi, on s'en doute, un laboratoire d'idées pour l'électronique de puissance. Parte-naire de la compétition d'ailleurs officiellement nommée ABB FIA Formula E Championship, le fabricant helvético-suédois ABB fournit également les chargeurs de toutes les équipes concourant dans le Jaguar I-PACE eTROPHY, compétition annexe de la Formule E dédiée aux véhicules électriques de série. Ces chargeurs, référencés Terra 53, reprennent l'architecture des chargeurs qu'ABB commercialise partout dans le monde pour les véhicules grand public, mais adaptés à la compétition. « Les chargeurs classiques, qui sont fixes et mesurent 2,2 m de haut, ont dû être compactés en unités à roulettes de 1,3 m pour être transportables sur tous les circuits de la saison », explique-t-on chez ABB. Ces chargeurs optimisés délivrent 50 kW (cinq modules de 10 kW chacun) pour recharger un véhicule en quinze à trente minutes et peuvent fonctionner entre - 35 °C et + 55 °C, ce qui couvre un large spectre de conditions météorologiques. Également associé depuis peu à l'écurie de Formule E Tag Heuer Porsche, ABB tire profit de ces développements « extrêmes » dans ses chargeurs grand public, comme en témoignent ses boîtiers muraux ultra-compacts Terra AC, commercialisés dans les mois à venir et délivrant jusqu'à 22 kW. Enfin, du côté des batteries elles-mêmes, la Formule E sert également « de laboratoire de test ultime pour les matériaux utilisés dans les accumulateurs Li-ion », comme l'explique Umicore. Le fabricant belge a développé les matériaux de cathode et d'anode de la batterie auxiliaire 12 V de l'écurie Mahindra et estime que « tout ce que nous apprenons en compétition contribuera d'une manière ou d'une autre à améliorer les batteries des véhicules grand public ». Umicore s'est également associé au championnat de Formule E dans le cadre du recyclage des batteries Li-ion. Grâce à un procédé exclusif, ces batteries sont fondues en un alliage métallique contenant du cobalt, du nickel et du cuivre, alliage ensuite raffiné pour en extraire le lithium « pur » qui sera réutilisable pour la fabrication d'autres batteries rechargeables.

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