Les voitures électriques sont de plus en plus complexes et fréquemment rappelées. Mais doit-il nécessairement en être ainsi ? Un système de diagnostic embarqué post-commercialisation et des technologies à base de semi-conducteurs développés dans le cadre du projet 3Ccar promettent une plus grande intégration des systèmes automobiles, ainsi qu'une surveillance et des mises à jour constantes pour éviter les pannes.

3Ccar (Composants intégrés pour le contrôle de la complexité dans les voitures électrifiées abordables) consiste à aborder la complexité. Son ambition est d'augmenter le confort et de rendre les voitures électriques plus abordables, tout cela en ouvrant la voie à ce que de nombreux acteurs considèrent comme l'avenir de la mobilité :les voitures connectées et automatisées. "Pour faire simple, nous luttons contre la complexité croissante des voitures électriques - qui est due au nombre croissant d'exigences visant une fonctionnalité plus élevée, efficacité et confort dans des voitures électrifiées intelligentes abordables - avec des semi-conducteurs, " dit Reiner John d'Infineon Technologies, coordinateur de 3Ccar.

Y arriver était, cependant, pas aussi facile qu'il n'y paraît d'après cette courte description. Le projet a pris trois composants essentiels des véhicules électriques - le groupe motopropulseur, systèmes de batteries et de piles à combustible - et les a entièrement repensés pour inclure des semi-conducteurs très innovants capables d'augmenter leur efficacité énergétique, rentabilité et fiabilité. Ils ont ensuite ponté ces composants au moyen de fonctions fonctionnelles, thermique-électrique, électromécanique, Intégration de composants électroniques et nanoélectroniques.

"C'est un état d'esprit complètement différent, le passage des architectures E/E traditionnelles à une architecture par domaine et l'intégration de tous les sous-systèmes, " explique Jean.

Prenons l'exemple des batteries :alors qu'elles pourraient être considérées comme le cœur des voitures électriques, le projet 3Ccar visait à en faire leur cerveau, trop. Par rapport aux batteries standard, le système 3Ccar est plus rentable sur l'ensemble de son cycle de vie :des microcontrôleurs intégrés permettent à chaque cellule de connaître son état actuel et de « parler » à ses pairs et aux autres appareils de la voiture. Si un problème survient, la cellule va simplement se découpler du cluster, et la voiture continuera à fonctionner. De plus, tandis qu'une cellule de batterie défectueuse impliquait le remplacement de l'ensemble de la batterie, il sera désormais possible de remplacer uniquement la cellule défaillante.

En d'autres termes, la plus grande intégration visée par le projet implique également un plus grand cloisonnement du système. Selon les membres du consortium 3Ccar, un tel partitionnement est crucial pour atteindre une plus grande robustesse, simplicité, redondance de sécurité plus élevée, réduction des coûts et indépendance de maintenance simplifiée vis-à-vis des fournisseurs. A travers cette vision, le projet remet en cause l'approche conventionnelle d'un ordinateur de bord centralisé multifonctionnel supervisant tous les systèmes de la voiture.

Au lieu, chaque système embarqué est désormais capable de surveiller les données des capteurs tout en permettant une évaluation en temps réel et une programmation à distance. Ceci est rendu possible par des algorithmes basés sur des modèles qui peuvent déterminer la durée de vie et l'état de fonctionnement de chaque composant de véhicule électrique.

« Notre approche s'avère fructueuse, et commencer à voir l'adaptation industrielle. L'exigence de disponibilité et de fonctionnement continu même après une défaillance du sous-système est désormais largement acceptée, notamment pour les voitures hautement automatisées des catégories L4 et L5, " dit Jean.

Avec électrique, les voitures connectées et automatisées (ECA) devraient devenir courantes en 2030, les technologies développées dans le cadre du projet 3Ccar trouveront certainement rapidement leur chemin vers des applications commerciales.