Les fabricants peuvent profiter des avantages de la technologie de refroidissement liquide REO pour les résistances de freinage sans avoir à se soucier du rapport poids/puissance.

Un principe fondamental d’une bonne conception de produit est le rapport poids/puissance. Ce concept est particulièrement important pour la conception de composants pour véhicules électriques, comme les résistances de freinage. En effet, les véhicules électriques ont déjà un poids de base élevé dans leur construction en raison des accumulateurs lithium-ion et des moteurs électriques. L’optimisation du poids des composants du véhicule est donc un aspect important du développement. Steve Hughes, directeur général de REO UK, explique les avantages des résistances de freinage avec refroidissement liquide et donne un aperçu des raisons pour lesquelles REO les fabrique avec un poids et un encombrement optimisés.

Le rapport poids/puissance est un calcul appliqué aux moteurs et aux sources d’énergie mobiles. Il permet de comparer différentes unités ou constructions. Pour calculer le rapport poids/puissance, la puissance d’un entraînement ou d’un moteur est divisée par le poids total du véhicule. Le résultat est une grandeur indépendante de la taille du véhicule, souvent utilisée comme mesure de la performance globale d’un véhicule. Plus le poids des différents composants est élevé, plus le rapport poids/puissance est élevé et donc « mauvais ». L’économie de poids lors de la construction de composants est donc un aspect important pour réduire le rapport poids/puissance.

Résistances de freinage de REO

Un élément central de la conception de tous les véhicules électriques est la résistance de freinage, qui dissipe la chaleur et ralentit les systèmes mécaniques dans un processus appelé freinage dynamique. Il existe deux formes de freinage dynamique : le freinage rhéostatique et le freinage régénératif. Dans le freinage rhéostatique, l’énergie est dissipée sous forme de chaleur dans une résistance. En revanche, dans le freinage régénératif, l’énergie électrique est réinjectée dans le système. Les résistances de freinage avec freinage régénératif sont plus chères en raison de leur conception.

Les deux systèmes ont en commun le développement de chaleur, qui doit être évacuée du système. Afin d’améliorer la dissipation de puissance, les résistances sont donc souvent équipées de ventilateurs actifs. Grâce aux progrès de la technologie de refroidissement liquide, les véhicules électriques sont cependant de plus en plus équipés de solutions qui dissipent la chaleur au moyen d’eau ou d’un liquide de refroidissement. Grâce à cette technologie, REO peut concevoir et construire des systèmes de refroidissement très efficaces, environ 80 % plus petits que les résistances de freinage traditionnelles. Les fabricants de véhicules électriques apprécient les dimensions plus compactes, le poids réduit et la capacité de refroidissement améliorée lors de leur utilisation dans leurs véhicules.

Le principal avantage du refroidissement liquide réside dans les propriétés physiques du liquide de refroidissement utilisé : les liquides ont une densité plus élevée que l’air, ce qui se traduit par une capacité de transfert de chaleur plus élevée. Les températures et les charges des composants électriques sont fortement réduites et la durée de vie est considérablement prolongée. La suppression d’une grande surface nécessaire au refroidissement par air ambiant ou forcé signifie également que les systèmes de refroidissement liquide prennent moins de place et peuvent donc être construits de manière beaucoup plus compacte. De plus, la résistance refroidie à l’eau est pratiquement inaudible en raison de sa construction encapsulée. Ceci contraste avec les résistances traditionnelles, qui peuvent générer des bruits audibles aux fréquences harmoniques du courant ondulé continu. Cela peut être gênant dans les zones où elles se trouvent à proximité immédiate de personnes.

Mais là où le courant circule et où des liquides sont utilisés, les exigences en matière de sécurité sont particulièrement élevées. REO sépare donc le système de refroidissement, respectivement le liquide de refroidissement, du circuit électrique. Cela permet de garantir une isolation électrique et le composant peut continuer à fonctionner sans liquide de refroidissement pendant une courte période. Ceci est important pour permettre un arrêt sûr du système en cas de problème de liquide de refroidissement.

REO mise sur le refroidissement liquide dans de nombreuses séries modernes en raison de ces avantages. Un bon exemple en est la série BW D 158 de REO, composée de résistances refroidies à l’eau à revêtement en aluminium. Les composants sont conçus pour une dissipation de puissance continue allant jusqu’à 60 kW et sont scellés dans un boîtier en aluminium anodisé selon le type de protection IP65. Tous les raccords et fixations sont en acier inoxydable ou en aluminium anodisé pour les protéger de la corrosion. REO propose les résistances entre 2 et 850 ohms et, selon la taille, avec une puissance nominale de 1 kW à 60 kW. La tension nominale du composant est de 1 kV dans tous les cas.