Le Dr Florian Weyland, de Vishay Intertechnology, a évoqué la nécessité d’exigences plus strictes pour les condensateurs de sécurité utilisés dans la recharge des véhicules électriques (VE), en décrivant certaines des méthodes utilisées pour éviter les problèmes.

 

« Les condensateurs de sécurité, également appelés condensateurs antiparasites, sont des éléments permanents des blocs d’alimentation et des alimentations… (et) sont également de plus en plus utilisés dans l’industrie automobile en raison de l’électrification des véhicules et de leurs tensions d’alimentation de plus en plus élevées, ce qui rend nécessaires de nouvelles exigences, » a noté Weyland.

 

La demande de véhicules électriques a augmenté ces dernières années, tant pour les véhicules hybrides que pour les véhicules entièrement électriques. «Les législateurs encouragent cette tendance avec des mesures visant à réduire les émissions de dioxyde de carbone. L’utilisation de moteurs électriques suppose de remplacer les carburants classiques comme l’essence ou le diesel par des systèmes de stockage d’énergie électrochimique tels que les batteries. Comme on le sait, les batteries ne se rechargent pas à la pompe à essence, mais plutôt sur une prise secteur ou une borne de recharge en utilisant une tension continue. Pour cela, le véhicule a besoin d’une électronique de charge, également appelée chargeur embarqué (OBC), avec une conversion CA/CC appropriée, » a-t-il déclaré.

 

Comme pour les chargeurs et alimentations de téléphones portables, les exigences en matière de sécurité pour les condensateurs sont différentes pour les VE, c’est pourquoi des condensateurs de sécurité spéciaux, homologués pour l’automobile, doivent être utilisés pour les OBC.

Les condensateurs de sécurité doivent être testés et certifiés par un organisme officiel et sont soumis à la norme IEC 60384-14.

« Les condensateurs de sécurité conduisent les signaux d’interférence à haute fréquence — les interférences électromagnétiques (EMI) et les interférences radiofréquences (RFI) — vers la masse du châssis ou le conducteur neutre, court-circuitant ainsi ces interférences. La réduction des EMI garantit la compatibilité électromagnétique (CEM). De plus, les condensateurs de sécurité doivent intercepter les surtensions du côté de l’alimentation, empêchant tout couplage dans le réseau électrique. Ces condensateurs de sécurité se répartissent en deux classes — les condensateurs de classe X et les condensateurs de classe Y (Fig. 1 ) ». 

Fig. 1 : Connexion des condensateurs de sécurité de classe X (à gauche) et de classe Y (à droite) (Image : Vishay Intertechnology)

 

Les condensateurs à film sont le premier choix en tant que condensateurs de classe X grâce à leurs propriétés autorégénérantes et offrent les avantages d’une capacité élevée réalisable, d’une capacité stable et d’un facteur de dissipation stable sur toute la plage de température utilisable. Les condensateurs céramiques à disque, quant à eux, offrent la plus grande immunité en tension et constituent la solution privilégiée pour les applications de classe Y1.

« Le type de condensateur envisagé pour l’électronique de charge d’un véhicule EV/HEV dépend de son circuit, des impulsions de tension attendues et des tensions alternatives appliquées au condensateur de sécurité. La Fig. 2  montre le domaine d’application de diverses solutions de condensateurs de sécurité en fonction de la capacité et de la tension alternative admissible.

Fig. 2 : Classification des condensateurs à film, des MLCC et des condensateurs céramiques à disque avec plages de capacité par rapport à la tension alternative admissible (Image : Vishay Intertechnology)

Il existe également des condensateurs à film et céramiques homologués pour l’automobile qui dépassent même les exigences automobiles ».

L’Automotive Electronic Council (AEC) définit et publie les exigences imposées aux composants électroniques dans l’industrie automobile.