Des chercheurs de la North Carolina State University ont construit un chargeur rapide pour véhicule électrique qui est au moins 10 fois plus petit que les systèmes existants et gaspille 60 % moins d'énergie pendant le processus de charge. sans sacrifier le temps de charge. L'équipe construit maintenant une version capable de recharger les véhicules plus rapidement, tout en chargeant plusieurs véhicules en même temps.

La nouvelle technologie est appelée chargeur rapide moyenne tension (MVFC).

Conventionnel, Les chargeurs de pointe de 50 kilowatts (kW) incluent un transformateur de distribution, qui pèse 1000 kilogrammes, et un chargeur rapide séparé, qui pèse de 200 à 600 kg. Pour supporter le poids, ce système transformateur-chargeur doit généralement être installé sur une dalle de béton.

Le transformateur est alimenté par une ligne moyenne tension du service public et abaisse la tension à 480 V afin qu'elle puisse être utilisée par le chargeur rapide. Le chargeur rapide prend la tension alternative et la convertit en tension continue compatible avec la batterie du véhicule électrique.

"Notre MVFC de 50 kW ne pèse qu'environ 100 kilogrammes et peut être fixé au mur ou sur poteau, " dit Srdjan Lukic, un professeur agrégé de génie électrique à NC State et l'un des chercheurs qui ont développé la technologie. "Le MVFC fait le travail à la fois du transformateur et du chargeur rapide, prendre l'énergie directement à partir d'une ligne de service public moyenne tension et la convertir pour une utilisation dans une batterie de véhicule électrique.

"Cette nouvelle approche offre quatre fois plus de puissance à partir du même encombrement système, réduire les coûts d'installation du système en même temps, " dit Srdjan Srdic, un professeur de recherche à NC State qui a également travaillé sur le développement de la technologie.

Les chercheurs ont réussi à rendre la technologie tellement plus petite, en partie, parce qu'ils utilisaient des dispositifs semi-conducteurs à large bande interdite. Cela a également rendu la technologie plus économe en énergie.

Maintenant, les meilleures stations de transformateurs et de chargeurs sont signalées comme ayant une efficacité allant jusqu'à 93 %, ce qui signifie qu'au moins 7 pour cent de la puissance est perdue en chaleur pendant le processus de charge.

En test, le prototype MVFC a une efficacité d'au moins 97,5%, ce qui signifie qu'un supplément de 4,5 pour cent de la puissance est utilisé pour charger le véhicule, plutôt que d'être gaspillé sous forme de chaleur. Cela réduit les coûts d'exploitation, augmenter les revenus sans augmenter les coûts pour les consommateurs.

"En d'autres termes, nous avons pu réduire le gaspillage d'énergie de plus de 60 %, " dit Srdic.

Les journalistes peuvent demander une démonstration du prototype MVFC.

La version actuelle du MVFC charge à la même vitesse que les bornes de recharge existantes. C'est parce que cette itération du MVFC a été conçue pour fonctionner à 50 kW, qui est le niveau de puissance d'un chargeur rapide typique.

Cependant, l'équipe de recherche est en train de construire un MVFC de prochaine génération qui gère une puissance beaucoup plus élevée, capable de recharger plus de véhicules et de les recharger plus rapidement.

"Nous avons eu le plus puissant, MVFC multi-véhicules en tête depuis un certain temps, et a récemment reçu un financement du ministère de l'Énergie pour construire un prototype de nouvelle génération, " dit Lukic, qui est le directeur adjoint du FREEDM Engineering Research Center à NC State.

Dans la conception de station multi-port, une ligne de service public est connectée directement à un transformateur à semi-conducteurs, (SST), qui est un transformateur intelligent basé sur l'électronique de puissance. Le SST alimente alors un micro-réseau DC local, avec des systèmes de stockage de batterie et plusieurs nœuds de charge auxquels les véhicules peuvent se brancher.

"Nous construisons cinq nœuds de charge dans le prototype, mais il pourrait y en avoir deux fois plus ou plus, " dit Lukic.

Le MVFC multi-port aura une capacité nominale d'un mégawatt, avec chaque nœud de charge capable de fournir jusqu'à 350 kW de puissance. La mise à niveau de 50 kW à 350 kW signifie qu'un véhicule peut être rechargé jusqu'à sept fois plus rapidement.

"Nous recherchons actuellement des partenaires industriels pour nous aider à passer de nos prototypes entièrement fonctionnels au marché, " dit Lukic.

Le développement du prototype MVFC existant a été réalisé avec le soutien du PowerAmerica Institute, une initiative de recherche public-privé hébergée dans l'État de Caroline du Nord et financée par l'Office de l'efficacité énergétique et des énergies renouvelables (EERE) du DOE. Le développement du prototype multi-véhicule MVFC est financé par l'EERE. FREEDM a été créé avec le soutien de la National Science Foundation.