L’électromobilité ne se limite plus aux voitures particulières. À mesure que la circulation de camions, autobus et autres véhicules électriques lourds s'intensifie, une évidence s’impose : les technologies de recharge doivent suivre le rythme. C'est là qu'intervient le Megawatt Charging System (MCS) (système de recharge mégawatt). Le MCS est une norme internationale pour la recharge en courant continu par conduction à haute puissance des grands véhicules électriques. Il est conçu pour recharger d'énormes batteries dans un délai raisonnable, à un taux de recharge supérieur à 1 MW. À cette fin, la norme MCS spécifie des courants allant jusqu'à 3 000 A et des tensions jusqu'à 1 250 V, permettant un niveau de puissance pouvant atteindre 3,75 MW. Initialement conçu pour les véhicules commerciaux lourds, son potentiel dépasse largement le cadre de ces applications pour s'étendre aujourd'hui aux domaines aérospatial, maritime et agricole. Comme pour la recharge des voitures particulières, la communication intelligente entre le véhicule électrique (VE) et la station de recharge (équipement d'alimentation du véhicule électrique, EVSE) est également essentielle pour le MCS. Avec le MCS, cette communication repose sur le protocole ISO 15118-20 et sur la technologie Ethernet automobile 10BASE-T1S. Ces deux technologies sont prises en charge par notre solution de recharge intelligente.
Parallèlement, la connexion à l’infrastructure électrique, autrement dit au réseau électrique, devient de plus en plus importante, notamment dans le contexte du MCS. Pour y répondre, le protocole de communication ISO 15118-20 introduit un mode d’ajustement de la charge, connu sous le nom de recharge dynamique . Ce mode permet à la station de recharge de réagir aux conditions actuelles du réseau électrique. En revanche, le mode de recharge programmée déjà établi dans la norme ISO 15118-2, priorise la demande du véhicule.
La mission : Validation de la communication dans la recharge MCS
Pour garantir une recharge mégawatt fiable, la communication entre le véhicule électrique (VE) et la station de recharge doit être testée de manière approfondie. Ici, l’objectif est de tester le contrôleur de communication du véhicule électrique (EVCC) d'un véhicule lourd - par exemple, un camion électrique. Pour ce faire, le contrôleur de communication de la station de recharge ( supply equipment communication controller, SECC ) est simulé dans un environnement de test maîtrisé. Cela permet aux développeurs de valider et d'affiner le comportement de l'EVCC pendant le processus de recharge, sans avoir besoin d'accéder à une véritable station de recharge.
Notre solution de recharge intelligente permet de simuler et de contrôler avec précision la communication ainsi que l’interface électrique entre un EVCC et un SECC dans une configuration MCS.
Les défis :
Pour les développeurs travaillant sur la recharge mégawatt, tester l’EVCC constitue une tâche complexe. La communication MCS implique des protocoles et des technologies complexes tels que ISO 15118-20 et 10BASE-T1S avec des exigences strictes en matière de synchronisation et des débits de données élevés.
Les stations de recharge MCS réelles sont rarement disponibles lors des phases de développement précoces, ce qui rend difficile les tests dans des conditions réalistes. De plus, garantir l’interopérabilité avec différentes configurations d’EVSE et simuler des cas limites accroît encore la complexité. Les développeurs doivent simuler un large éventail de comportements de recharge, de conditions de défaillance et de cas limites pour garantir la robustesse de leurs contrôleurs. Sans les outils appropriés, ces défis peuvent ralentir le développement, augmenter les coûts et retarder la mise sur le marché.
La solution dSPACE
Pour relever les défis des tests MCS, dSPACE propose une solution complète et performante pour valider la communication de recharge associée ainsi que l’interface électrique. Notre solution de recharge intelligente permet aux développeurs de simuler et de contrôler la communication ainsi que l’interface électrique entre le VE et la station de recharge – sans avoir à dépendre d’une infrastructure de recharge réelle.
La configuration de test typique inclut le simulateur de recharge intelligente MCS , l' interface de recharge intelligente DS5366 et un système SCALEXIO HIL . Ces systèmes émulent le côté SECC d'un système de recharge mégawatt et fournissent les signaux nécessaires au fonctionnement du MCS. Une configuration ControlDesk prête à l'emploi facilite l'expérimentation avec des cas de test spécifiques au MCS. Avec cette configuration, notre solution permet de réaliser des scénarios de test réalistes et reproductibles – même en conditions de panne. De plus, notre solution prend en charge les principales fonctionnalités de recharge, telles que le plug & charge (PnC), déjà décrit dans l’ISO 15118-2, et l’Ethernet automobile 10BASE-T1S, tel que défini dans l’ISO 15118-10, ce qui la rend idéale pour tester les grands véhicules électriques devant se recharger rapidement et en toute sécurité à des niveaux de puissance élevés.
Pour accompagner les tests de communication de recharge aux différentes étapes de développement de l’ECU, la solution dSPACE offre une gestion flexible du chiffrement : du chiffrement TLS 1.3 , officiellement requis par l’ISO 15118-20, au TLS 1.2 issu de l’ISO 15118-2, voire à des scénarios de test sans chiffrement. En outre, la solution dSPACE prend en charge le mode de recharge programmée tel que défini dans les normes ISO 15118-2 et ISO 15118-20, ainsi que le mode de recharge dynamique introduit par la norme ISO 15118-20.
Lorsqu’il s’agit de puissance réelle, dSPACE propose également des systèmes d’essai de recharge au niveau puissance réelle , spécialement conçus pour le MCS.
Avec cette solution de test complète, les développeurs gagnent en vitesse de développement, assurent l’interopérabilité et mettent sur le marché plus rapidement des systèmes de recharge MCS robustes et durables.
