Lors de la transition des moteurs à combustion interne (ICE) vers les véhicules électriques (EV), le système de refroidissement a évolué, passant d'un composant relativement simple permettant d'éviter la surchauffe à un système de gestion thermique (TMS) sophistiqué. Ce système est désormais un élément essentiel qui régit les performances, l'efficacité et la longévité de presque tous les aspects du véhicule. Des constructeurs comme Tesla ont été les pionniers d'architectures hautement intégrées, démontrant qu'un contrôle précis de la température est le cœur caché de la performance d'un véhicule électrique.
Système de gestion thermique Le gardien de la performance des Véhicules Electriques (VE)
Les quatre éléments clés du système de gestion thermique d'un véhicule électrique
Contrairement à un moteur à combustion, qui doit simplement dissiper l'excès de chaleur, un véhicule électrique nécessite un contrôle thermique précis et bidirectionnel (à la fois chauffage et refroidissement) dans quatre éléments clés :
• La batterie : Le composant le plus sensible à la température. Les batteries lithium-ion doivent rester dans une plage étroite pour permettre une charge rapide, un rendement élevé et une longue durée de vie. S'il fait trop froid, le chargement ralentit. Trop chaude, la dégradation s'accélère.Le TMS veille à ce que la batterie soit chauffée en hiver et refroidie lors d'un entraînement exigeant ou d'une suralimentation.
• Moteurs électriques et onduleurs : Même les moteurs à haut rendement des VE génèrent de la chaleur sous charge. Un refroidissement adéquat empêche l'étranglement thermique et protège les composants internes. Un TMS efficace dissipe cette chaleur afin d'éviter une perte de performance (appelée étranglement thermique) et de protéger les composants contre les dommages à long terme.
• Climatisation de l'habitacle : Contrairement aux véhicules à moteur à combustion interne, les VE ne bénéficient pas de la chaleur gratuite des moteurs. Un système de pompe à chaleur moderne réutilise la chaleur perdue de la batterie et du moteur, assurant ainsi le confort tout en préservant l'autonomie de l'entraînement.
Les TMS modernes, comme ceux qui utilisent des pompes à chaleur, sont conçus pour chauffer l'habitacle aussi efficacement que possible, en récupérant souvent la chaleur perdue de la batterie et des moteurs pour minimiser l'impact sur l'autonomie.
Le système de gestion thermique intelligent de Tesla
L'approche de Tesla combine un circuit de liquide de refroidissement intégré avec un contrôle intelligent des soupapes, permettant à l'énergie de circuler exactement là où elle est nécessaire. Voici comment il fonctionne :
Mode de chauffage de la batterie: Par temps froid, le système redirige la chaleur du moteur et de l'onduleur pour réchauffer la batterie, ce qui garantit une charge et des performances optimales.
Mode de refroidissement: En cas de forte chaleur ou lors d'une charge rapide, la boucle de liquide de refroidissement redirige l'excès de chaleur vers le radiateur avant, ce qui permet à tous les systèmes de rester stables et sûrs.
L’alternative quand le système ne fonctionne pas: La gamme Gates® ThermalPro™ offre la solution
Malgré leur sophistication, ces systèmes ne sont pas exempts de maintenance. Avec le temps et le kilométrage, les composants mécaniques tels que les pompes à eau électriques, les soupapes de contrôle du liquide de refroidissement et les flexibles peuvent être déficients, ce qui compromet l'intégrité de l'ensemble du système. Une défaillance du TMS peut entraîner des temps de charge lents, une réduction permanente de l'autonomie ou, dans le pire des cas, des dommages coûteux à la batterie ou au groupe motopropulseur.
Pour les réparateurs, il est essentiel de disposer de pièces de rechange de qualité OE qui rétablissent la fonctionnalité et la fiabilité du système d'origine. Gates, en tant que leader des solutions de gestion des fluides et de transmission de puissance, propose une gamme croissante de composants pour le système de gestion thermique des VE grâce à sa ligne spécialisée Gates® ThermalPro™.
Notre gamme ThermalPro™ comprend :
• Pompes à eau électriques Composants vitaux qui assurent la circulation du liquide de refroidissement. Gates propose des pièces de rechange de qualité OE, telles que les pompes 41587E, 41605E et 41596E, ainsi que 41603E et 41604E pour d'autres modèles Tesla.
• Soupapes de liquide de refroidissement électriques : Ces soupapes sont le cerveau du système et dirigent le liquide de refroidissement là où il est nécessaire. Gates fournit des pièces de rechanges comme les soupapes de commande de chauffage telles que EHV144 et EHV145.
• Flexibles de gestion thermique : Les véhicules Tesla utilisent des flexibles en nylon moulé pour optimiser la masse et l'efficacité de la fabrication. Gates propose des flexibles de remplacement à l’identique des originaux, garantissant ainsi une installation simple et sans fuite.
Meilleures pratiques pour la maintenance thermique professionnelle des véhicules électriques
Lorsque l'on effectue des travaux de maintenance sur le TMS d'un VE, il faut tenir compte de deux éléments cruciaux pour garantir une réparation durable et de haute qualité :
Utiliser le liquide de refroidissement approprié : Le danger de la conductivité
Le fluide d'un véhicule électrique n'est pas un simple antigel ; il s'agit d'un fluide technique dont la propriété la plus importante est une conductivité électrique extrêmement faible. Alors que les liquides de refroidissement classiques pour les moteurs à combustion utilisent des additifs ioniques (sels comme les silicates et les phosphates) qui les rendent très conducteurs, à contrario les liquides pour VE utilisent des additifs organiques non ioniques pour prévenir de la corrosion sans conduire l'électricité.
L'utilisation d'un liquide de refroidissement classique dans un VE est extrêmement dangereuse et conduit à de hauts des risques de défaillance. :
• Courts-circuits et risques d'incendie : En cas de fuite, un fluide conducteur peut créer un pont électrique entre les composants haute tension (400V-800V) et le châssis du véhicule, provoquant des courts-circuits, des dommages aux composants électroniques et un risque sérieux d'incendie.
• Corrosion galvanique accélérée : Le fluide conducteur agit comme un électrolyte parfait, accélérant drastiquement la corrosion entre les différents métaux du système (aluminium, cuivre), ce qui peut entraîner des fuites dans les composants critiques comme les plaques de refroidissement de la batterie.
Par conséquent, la sécurité et l'ingénierie imposent de respecter strictement les spécifications du constructeur et d'éviter totalement les fluides "universels" ou ceux dont les spécifications ne sont pas adaptées.
Purge et nettoyage en profondeur du système
Après toute intervention, il est indispensable de purger l'air du circuit. Dans les systèmes complexes comme celui de Tesla, ce processus nécessite l'utilisation d'un logiciel de diagnostic pour activer électroniquement les soupapes et les pompes, en veillant à ce que le fluide remplisse chaque recoin du système sans laisser de poches d'air susceptibles de provoquer une surchauffe.
Au-delà de la purge, le nettoyage est fondamental. Un nettoyage approfondi permet d'éliminer les dépôts ou impuretés restants, ainsi que les restes de l'ancien liquide de refroidissement qui peut être dégradé ou mélangé.
L'avenir de la maintenance est électrique
La gestion thermique n'est pas seulement un système de soutien, c'est le fondement de la performance et de la sécurité des véhicules électriques (VE)
À mesure que la mobilité électrique se développe, les réparateurs doivent adapter leurs connaissances et leur équipement. Avec Gates® ThermalPro™, vous êtes prêt à garantir que chaque VE reste efficace et fiable .
Pour en savoir plus sur l'innovation dans le domaine des véhicules électriques, consultez le site
https://visit.gates.com/electricthinking-fr.html
FAQ - Gestion thermique des VE
Q1 : Pourquoi la gestion thermique est-elle plus complexe dans les VE que dans les voitures traditionnelles ?
En effet, les VE ont besoin de chauffage et de refroidissement pour maintenir une efficacité optimale des batteries et des moteurs, et pas seulement d'une dissipation de la chaleur.
Q2 À quelle fréquence les réparateurs doivent-ils vérifier les composants thermiques des véhicules électriques ?
À chaque intervalle d'entretien ou lorsque des symptômes tels qu'une réduction de la vitesse de charge ou un bruit inhabituel du ventilateur apparaissent.
Q3 Puis-je utiliser n'importe quel liquide de refroidissement pour les VE ?
Non. Utilisez toujours des fluides non conducteurs approuvés par le constructeur pour éviter les courts-circuits et la corrosion.
Q4 : Comment Gates® ThermalPro™ peut-il aider mon atelier ?
En proposant des pièces de première monte qui simplifient l'entretien des VE et permettent aux systèmes avancés de fonctionner au maximum de leurs performances.