Les véhicules électriques ont le vent en poupe – mais avant de pouvoir passer des chaînes de montage aux routes, ils doivent subir des tests intensifs. Dans des laboratoires d'essais modernes, les moteurs électriques et les unités d’entraînement sont poussés jusqu'à leurs limites. Pour y parvenir, l’entreprise SHI Maschinen GmbH a développé un système d'essai de haute technologie. Grâce à des procédures d'essai d’une grande précision et à la technologie de pointe de Bosch Rexroth, ce système garantit que les composants soient testés dans des conditions très proches du réel – notamment en ce qui concerne leur compatibilité électromagnétique (CEM), ainsi que leur sécurité et leurs performances globales.
Avec la transition technologique vers les véhicules électriques et les nouveaux concepts de motorisation, disposer d'une technologie de banc d’essai précise, efficace et flexible devient de plus en plus crucial. Les essais dits « CEM » sont particulièrement importants, car les véhicules modernes sont équipés d'une multitude de systèmes électroniques potentiellement sensibles aux perturbations électromagnétiques – un phénomène encore plus marqué sur les véhicules électriques.
« Ces essais sont essentiels pour s’assurer que les véhicules et leurs systèmes électroniques respectent les exigences réglementaires et fonctionnent de manière sûre et fiable au quotidien. La demande pour des bancs d’essais performants adaptés aux véhicules électriques est en constante augmentation », explique Steven Hüllmandel, directeur général de SHI Maschinen GmbH.
Depuis 2003, SHI Maschinen GmbH construit des installations, des bancs d’essai et des machines pour la manipulation de spécimens d’essai (objets sous test) et d’antennes dans le domaine de la technique de mesure CEM. « Les bancs d’essais évoluent constamment. Une voiture de 2003 ne se conduit pas comme une voiture d’aujourd’hui. De plus, un véhicule thermique se comporte tout à fait différemment d'un véhicule électrique. C’est pourquoi nous devons sans cesse mettre en œuvre de nouvelles procédures d’essai », précise Steven Hüllmandel.
Les systèmes d'essai CEM de SHI progressent au rythme de ces exigences et s'avèrent indispensables pour l'homologation et le développement continu des technologies de véhicules modernes.
Face à l'accroissement des exigences technologiques et à l'obligation de travailler avec des puissances d’entraînement et de freinage supérieures, SHI a dû remplacer un système d’essai existant devenu trop lent. L'ancien système ne permettait pas de synchroniser les axes de manière assez précise et son processus de programmation laborieux limitait la flexibilité requise pour répondre aux besoins croissants du secteur automobile.
Après une analyse approfondie du marché, SHI a choisi Bosch Rexroth comme partenaire technologique. Ensemble, ils conçoivent des solutions pour les bancs d’essais à rouleaux dans les laboratoires CEM ainsi que des bancs d’essais (EMC-BlueBox) dédiés aux essais de moteurs électriques et d’unités d’entraînement pour véhicules particuliers. Ces solutions permettent de tester précisément la compatibilité électromagnétique des véhicules et de leurs composants – en particulier pour les véhicules électriques modernes, qui imposent des critères très spécifiques aux systèmes d’essais.
(source de l’image : SHI Maschinen GmbH)
Les composants de Bosch Rexroth constituent l'épine dorsale des bancs d'essais à rouleaux et de l’EMC-BlueBox. Pour le contrôle de précision des moteurs, les variateurs IndraDrive M sont mis en œuvre. La synchronisation des mouvements complexes de commande de mouvement (Motion Control) est quant à elle assurée par le contrôleur de mouvement MLC sur un matériel informatique de commande XM22, associé aux modules d'E/S de la gamme S20. Ces modules d’E/S garantissent une communication ultra-rapide des données. Enfin, le système de commande de sécurité SafeLogic compact veille au respect rigoureux de l'ensemble des normes de sécurité indispensables.
« L'utilisation de fibres optiques pour garantir une transmission de données exempte de toute perturbation au cœur de la zone CEM a été un critère décisif en faveur des composants modulaires et évolutifs de Bosch Rexroth. Le caractère ouvert du système Bosch Rexroth a également joué un rôle déterminant. Il permet d’intégrer en toute transparence des composants tiers, à l’instar de moteurs ou de motoréducteurs d’autres constructeurs », souligne le directeur général de SHI Maschinen GmbH.
La combinaison d'une puissance technique élevée, d'une grande flexibilité de programmation sous CODESYS et de l'assistance offerte par le service après-vente de Bosch Rexroth a achevé de convaincre l'entreprise. Steven Hüllmandel déclare : « La nouvelle architecture système permet non seulement un contrôle plus précis et une exécution plus rapide des essais, mais simplifie également de manière significative la programmation, ce qui accroît grandement l’efficacité de l’ensemble du processus d’essai. »
(source de l’image : SHI Maschinen GmbH)
Le nouveau système d'essai a rapidement fait ses preuves sur le terrain. La mise en œuvre du projet s'est déroulée de manière fluide et rapide, et les bancs d'essais ont parfaitement fonctionné dès leur mise en service. L’EMC-BlueBox développée par SHI est d'ores et déjà exploitée en Europe et en Asie par de nombreux constructeurs automobiles et instituts d’essais. La prochaine étape consistera à concevoir des bancs d’essais dotés d’une puissance considérablement accrue.
« Jusqu'à présent, la plage de puissance de notre technique d'entraînement se limitait aux moteurs de 120 kW. Nous sommes désormais allés plus loin. Nous mettons un accent particulier sur le développement de bancs d’essais capables de supporter des puissances d’entraînement et de freinage plus élevées, allant jusqu'à 2x300 kW. Ces bancs d’essais haute performance sont déjà en cours de fabrication et permettront de tester de manière fiable et précise les moteurs électriques les plus puissants du marché », conclut Steven Hüllmandel.
Grâce à son architecture modulaire, cette solution évolue avec les besoins et s'inscrit pleinement dans l'avenir. Elle s'adapte sans difficulté aux exigences toujours plus complexes de l'industrie automobile. « Notre partenariat technologique avec Bosch Rexroth contribue de manière décisive à maintenir notre position forte dans ce marché dynamique et à façonner activement la mobilité de demain », déclare M. Hüllmandel.
Personne à contacter: Christian Muthig
Position: Sales, Electric Drives and Control Systems
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