Afin de répondre à l’évolution du marché, FEV France a lancé une véritable campagne d’électrification de ses bancs. Ajoutez à cela l’ouverture de son nouveau centre d’essai, la société est aujourd’hui capable de proposer à ses clients toutes les solutions e-mobility existantes. Parmi ses nouveaux bancs, FEV France a développé en interne, les essais de groupe motopropulseur électrique ou « e-axle ». Aujourd’hui, ce type de banc permet de réaliser tous les types d’essais comme le rendement, l’analyse vibratoire et acoustique, l’endurance, les essais de caractérisation, etc… Alors que le nouveau centre d’essai retient beaucoup l’attention en raison de son ouverture prochaine, attardons-nous un peu sur ce banc d’essai GMPe.
E-axle test bench ou banc d’essai de Groupe Motopropulseur électrique (GMPe).
Un banc e-axle est destiné aux essais de Groupes Motopropulseurs électriques. On y effectue tous les types d’essais possibles. L’objectif d’un tel banc est de stresser, d’optimiser et de valider tous les composants du GMPe par des cycles d’endurance.
Ce test est précédé par les essais de fiabilité qui sont complétés par des essais de caractérisations réguliers (Mécanique, électriques, vibratoires, etc…) et permettent ainsi de suivre l’évolution du GMPe pendant son endurance.
Suivant un profil type, basé sur une valeur de couple et de vitesse, l’essai d’endurance est composé de plusieurs cycles qui sont répétés diverses fois. Après un premier essai d’endurance, les essais de fiabilité et de caractérisation sont lancés à nouveaux pour comparer ensuite les résultats obtenus avec les tests précédents. Des mesures de résistance sont effectuées à intervalle régulier, ainsi que des mesures d’isolement qui ne doivent pas dépasser un voltage définit par le client. L’évolution de ces valeurs est suivie tout au long de l’essai d’endurance.
D’autres essais sont disponibles, comme les tests qui permettent d’éprouver l’efficacité de la chaîne de traction ou pour la mise au point de logiciel d’onduleur. Le banc peut aussi simuler une étude de route sur un cycle d’homologation. Un moteur peut-être définit et une loi de route (profil de route avec conditions climatiques, de charges, etc…) choisie.
Grâce à la proximité du centre d’essai batterie et du centre d’essai moteur à combustion, le banc e-axle de FEV France est capable de définir proprement des architectures hybrides complexes.
De quoi le banc e-axle est-il fait ?
Le banc e-axle de FEV France est composé de deux machines de charges, des Dynacrafts FEV qui peuvent atteindre une vitesse de rotation de 3000 tr/min et un couple de 2844 Nm à 3700 Nm en pointe. Elles simulent les roues, le freinage et le poids du véhicule. L’une des machines est mobile, ce qui lui donne la possibilité d’agrandir le banc pour accueillir des architectures de taille variables. Il peut réaliser des essais en conditions froides : jusqu’à -30°C.
Installé sur un marbre, les arbres de transmission sont fixés sur le palier des machines de charges. Les deux systèmes de refroidissements installés sont appelés des panoplies, et ils permettent de refroidir à la fois l’huile et l’eau pour conserver une température inférieure à 120°C.
Pour l’onduleur, un simulateur de batterie à deux voies permet de l’alimenter en courant continu. Chaque voie est de 1000 V, 600A et 200kW. Les deux voies peuvent être couplées, ce qui double la capacité du simulateur : 1000V, 1200A et 400kW.
Le banc est équipé d’un système d’analyse vibratoire et de l’analyseur de puissance bien connu à FEV l’OSIRIS Powermeter, l’ancien système d’analyse de combustion de FEV, qui a été habilement mis à jour afin de devenir l’analyseur de puissance en temps réel le plus efficace du marché.
Le tout est maintenu dans le banc dont la température ambiante oscille entre 20 et 30°C.
Dans la salle de contrôle, le système communique via CAN, Ethernet, USB et autres. Il est piloté sous le système d’automatisation MORPHEE, le logiciel phare de FEV. MORPHEE fête ses 30 ans cette année. C’est le premier système d’automatisation, développé sous Windows ! Depuis, il y a eu des kilomètres parcourus. Et pour pouvoir utiliser la puissance d’un logiciel tel que MORPHEE, il faut lui ajouter des applicatifs. FEV a développé ces applications nommées SCALE (Standard and Configurable Application for Laboratory Environment). Pour le banc e-axle c’est donc l’application SCALE e-axle qui a été choisie. Et il en existe toute une panoplie : powertrain, epowertrain, emotor, engine, etc…
Ce banc est un outil puissant permettant ainsi de réaliser les essais qui dorénavant seront axés sur l’électrification des véhicules.
Article rédigé par Benoît HAUTIER avec l’aide de Julien Neveux Responsable du banc e-axle de Trappes.
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