Permettre des opérations efficaces de camions lourds électriques : applications pratiques de la technologie mobile intégrée de stockage et de recharge d’énergie

Date de sortie :

2025-12-05

Grâce à des technologies de pointe, le système mobile intégré de stockage et de recharge d’énergie répond efficacement au défi du ravitaillement en énergie des camions lourds électriques sur les chantiers.

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Alors que les engins de chantier à énergie nouvelle gagnent rapidement en popularité, les camions lourds entièrement électriques s’imposent comme un choix privilégié sur les sites de construction, grâce à leur faible empreinte environnementale. Toutefois, des défis tels que l’insuffisance de puissance aux stations de recharge fixes sur les chantiers à ciel ouvert, les coûts élevés et la commodité limitée du ravitaillement restreignent fortement l’efficacité opérationnelle. En particulier, les poids lourds font souvent appel à des packs de batteries de grande capacité, d’une capacité nominale de 185 kWh, et les longs temps de charge entraînent fréquemment une perte d’heures‑homme. Afin de répondre à ces problématiques, un système mobile intégré de stockage et de recharge d’énergie, offrant une puissance de sortie de 480 kW et une capacité de 200 kWh, a été développé. Grâce à sa puissance élevée et à sa flexibilité exceptionnelle, il constitue un « hub énergétique mobile » pour les camions lourds électriques sur les chantiers.

Solution technique : Conception intégrée d’un système efficace de réapprovisionnement énergétique

Ce dispositif repose sur les principes fondamentaux de « l’intégration modulaire et du déploiement mobile », intégrant de manière fluide les fonctions de stockage d’énergie, de redressement et de charge au sein d’une unité montée sur remorque, afin de simplifier l’installation, le transport et la mise en service. Ses composants clés comprennent un système de stockage d’énergie par batteries haute tension de 219 kWh, une armoire de redresseur DC‑DC de 480 kW ainsi que des bornes de charge à double pistolet, refroidies par liquide et d’une puissance nominale de 600 A, assurant un ravitaillement énergétique efficace grâce à une conversion de puissance précise et à une logique de contrôle adaptée.

L’armoire de redressement est constituée de 16 modules d’alimentation DC‑DC de 30 kW chacun, chaque paire de modules étant connectée en parallèle pour former un circuit de sortie. Coordonnée par l’unité de contrôle et de communication (CCU), elle assure le transfert d’énergie du système batterie (350–550 V) vers la borne de charge. L’appareil fournit une tension de sortie de charge comprise entre 200 et 1000 V et un courant de sortie maximal pouvant atteindre 600 A, répondant ainsi aux exigences de charge des camions électriques lourds les plus répandus et réduisant considérablement le temps de ravitaillement. En outre, sa conception montée sur remorque permet un déploiement flexible sur divers chantiers, éliminant la dépendance à une infrastructure électrique fixe et le rendant particulièrement adapté aux opérations en extérieur dans des zones où l’infrastructure électrique est limitée ou peu fiable.

Architecture et fonctions du système : la coordination multi-modules garantit un fonctionnement fiable

Le système met en œuvre une boucle fermée intégrale couvrant le stockage, la conversion, la distribution et le réapprovisionnement de l’énergie, grâce au fonctionnement coordonné du système de stockage d’énergie, du chargeur à courant continu, de l’unité de distribution électrique et du terminal de recharge, avec des fonctions clairement définies et une interconnexion étroite entre tous les modules.

Systèmes de stockage d’énergie : stockage à haute densité et contrôle intelligent

Le système de stockage d’énergie repose sur une architecture de batterie hautement intégrée, avec des cellules de 3,7 V/58 Ah assemblées en modules de batterie 4P32S (118,4 V/232 Ah). Quatre de ces modules sont connectés en série pour former un groupe de batteries (473,6 V/232 Ah), et deux groupes sont mis en parallèle avant d’être raccordés à la boîte de jonction haute tension, offrant ainsi une capacité de stockage d’énergie de 473,6 V/464 Ah afin de répondre aux besoins de recharge continue de plusieurs camions lourds. Le Système de Gestion de l’Énergie (EMS), qui constitue l’unité de contrôle centrale, met en place une topologie de communication à deux niveaux — « surveillance centralisée – retour d’information des dispositifs » — afin d’acquérir en continu les paramètres essentiels issus du Système de Gestion de la Batterie (BMS), tels que la tension, le courant, la température et l’état de charge (SOC). Lorsque le courant de décharge dépasse les limites autorisées ou que les températures franchissent les seuils prédéfinis, l’EMS déconnecte automatiquement le disjoncteur pour assurer la protection de la batterie. Par ailleurs, l’EMS prend en charge l’enregistrement des données historiques, la génération de rapports et les fonctions d’alarme en cas de défaut, utilisant des indicateurs codés par couleur pour distinguer la gravité des événements et aider le personnel d’exploitation et de maintenance à identifier rapidement les problèmes.

Chargeurs et distribution d’énergie : une planification précise permet une puissance de sortie maximale

Le chargeur DC intègre le module de charge RUISU100030-DD, offrant une densité de puissance élevée de 45 W/pouce³. Il prend en charge l’échange à chaud et la protection contre les courants inverses de batterie, tout en s’appuyant sur une technologie de correction du facteur de puissance (PFC) active monophasée afin d’améliorer l’efficacité énergétique. L’unité de distribution de puissance utilise un schéma d’ordonnancement des commutateurs rectangulaire, répartissant les 16 modules en deux circuits, chacun capable de fournir jusqu’à 240 kW ; ensemble, les deux circuits délivrent une puissance totale de 480 kW. Lorsqu’un terminal de charge sollicite de la puissance, le système attribue dynamiquement les modules inactifs au terminal concerné, garantissant ainsi des opérations de charge efficaces et stables.

Borne de recharge : la technologie de refroidissement par liquide répond à des besoins variés

Le système est équipé de bornes de recharge à double pistolet, refroidies par liquide, d’une puissance comprise entre 200 et 1 000 VDC/600 A, ainsi que d’une borne de surcharge de 1 200 A, prenant en charge à la fois les modes à trois niveaux (NPC) et à haute puissance (HPC), chaque pistolet étant capable d’assurer une puissance maximale. Les bornes intègrent le contrôleur de la série DDC‑RSA10‑S, qui combine les fonctions de facturation et de gestion de la recharge, tout en permettant des mises à jour à distance de la plateforme et l’échange de données. La version haut de gamme comprend un écran tactile couleur de 21,5 pouces et des indicateurs d’état lumineux, offrant à la fois une utilisation simplifiée et un retour visuel clair ; une caméra optionnelle peut être ajoutée pour les paiements par reconnaissance faciale et la supervision des opérations, répondant ainsi aux exigences du déploiement commercial.

Valeur technologique et perspectives d’application

Le système mobile intégré de stockage et de recharge d’énergie, porté par des innovations technologiques majeures, répond efficacement au défi de la recharge des camions lourds électriques sur les chantiers. Sa conception modulaire en remorque s’adapte à une grande variété d’environnements de construction extérieurs, tandis que sa sortie haute intensité de 600 A permet un mode de fonctionnement « charge pendant le chargement/déchargement » particulièrement performant. Par ailleurs, sa compatibilité avec deux niveaux de tension — 400 V et 800 V — renforce la polyvalence de l’équipement. En outre, ce système peut également servir d’unité de secours d’urgence, se rendant rapidement sur les sites touchés par des pannes pour assurer un soutien électrique, ce qui élargit encore son champ d’application.

À mesure que le taux de pénétration des poids lourds à énergie nouvelle ne cesse d’augmenter, cette technologie mobile de recharge et de stockage jouera un rôle de plus en plus important dans des secteurs tels que l’exploitation minière et les infrastructures. Grâce à ses avantages techniques — déploiement à la demande, réapprovisionnement énergétique efficace et durabilité environnementale — elle contribuera à la transition du mix énergétique de l’industrie des équipements de construction et à l’amélioration de son efficacité opérationnelle, apportant ainsi un soutien essentiel au développement accru d’un système de transport à énergie nouvelle.

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