Les véhicules électriques hybrides se multiplient sur nos routes, et désormais dans les airs, ce qui entraîne une demande croissante de systèmes de recharge haute tension fiables. Or, à l’heure actuelle, aucun chargeur commercial n’est capable de fournir la tension et le courant nécessaires pour alimenter les avions électriques.
Pour remédier à la situation, des spécialistes du Centre de recherche en aérospatiale du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) se sont associés à Pratt & Whitney Canada et à l’Institut du véhicule innovant (IVI). Ensemble, ils ont conçu une unité de recharge mobile capable de fournir une tension pouvant atteindre 1 500 volts et d’alimenter des batteries à haute capacité, ce qui représente une avancée majeure vers une aviation électrique hybride et une industrie aéronautique plus propre et plus durable.
Miser sur notre expertise dans le domaine de la haute tension
En 2022, notre équipe d’Aérospatiale a mené à bien un projet d’avion électrique hybride qui visait à intégrer un système de propulsion électrique avec batterie. Dans le cadre de ce projet, l’équipe a mis au point un chargeur bidirectionnel capable à la fois de recharger les batteries de l’avion et de renvoyer de l’énergie vers le réseau électrique local pour alimenter des systèmes tels que l’éclairage et le chauffage.
Forts de ce succès, nos spécialistes se sont associés à Pratt & Whitney Canada pour concevoir les systèmes électriques du nouveau chargeur mobile. L’appareil convertit le courant alternatif (c.a.) de 600 volts provenant du réseau électrique local en courant continu (c.c.). Le courant alternatif change de direction plusieurs fois par seconde, sa conversion en courant continu fournit donc la stabilité nécessaire pour recharger les batteries et faire fonctionner les systèmes électroniques en toute sécurité.
Dans le cadre de ce projet de R-D collaboratif, l’IVI a conçu l’interface logicielle du chargeur, tandis que le CNRC s’est chargé de l’assemblage mécanique, des essais et de la livraison. S’appuyant sur son expérience dans le domaine des systèmes de batteries aux ions de lithium, des bancs d’essai électriques hybrides et des infrastructures de recharge, l’équipe a mis au point un système sûr et performant qui répond aux exigences élevées des applications aéronautiques.
« Nous avons en partie basé notre conception sur les systèmes de recharge automobiles actuels, mais aucun ne pouvait atteindre la tension dont nous avions besoin », explique Sébastien Chouinard, ingénieur d’installation et spécialiste en haute tension au CNRC. « Le plus grand défi consistait à trouver un équipement capable de fonctionner en toute sécurité à une tension et un courant aussi élevés. »
Pour une aviation durable
La nouvelle unité de recharge mobile de Pratt & Whitney Canada marque une étape importante dans l’aviation durable et stimule l’écosystème d’innovation aérospatiale du Canada. L’expertise du CNRC en matière de conception, d’assemblage et d’essai de matériel a contribué au développement de cette technologie, permettant ainsi de tester et d’utiliser en toute sécurité des systèmes de propulsion électriques hybrides. Ce nouvel équipement au sol est essentiel pour mettre à l’essai et exploiter les systèmes de propulsion à batterie des aéronefs, ce qui constitue une étape importante dans la commercialisation des technologies électriques hybrides au Canada.
Cette collaboration soutient la mission du CNRC qui consiste à accélérer le développement des technologies propres et à réduire les émissions de carbone dans le secteur aérospatial. La capacité unique du chargeur à puiser de l’énergie et à la réinjecter dans le réseau montre comment des systèmes intelligents et écoénergétiques peuvent profiter non seulement à l’aviation, mais également à d’autres industries.
« La collaboration avec les entreprises canadiennes est essentielle à la mission du CNRC », explique Mouhab Meshreki, directeur général du Centre de recherche en aérospatiale. « Elle aide nos partenaires à se rapprocher de l’objectif de carboneutralité du Canada. »
Et l’avenir?
La propulsion électrique hybride jouera un rôle essentiel en aidant l’industrie aéronautique à atteindre la carboneutralité d’ici 2050. Les efforts déployés par le CNRC pour mettre au point cette unité de recharge mobile constituent une étape importante vers des aéronefs plus propres et plus efficaces.
Principaux avantages de la mise au point et de l’essai d’unités de recharge mobiles au CNRC :
- améliore la capacité de recharge haute tension nécessaire aux systèmes de propulsion électriques hybrides
- favorise les technologies propres et la durabilité grâce à un flux d’énergie bidirectionnel vers et depuis le réseau
- permet de créer des partenariats solides entre les innovateurs canadiens du secteur aérospatial pour des applications concrètes
- améliore la sécurité et la fiabilité grâce à des composants soigneusement sélectionnés et à des essais rigoureux
- jette les bases de la commercialisation des technologies électriques hybrides pour aider le Canada à atteindre la carboneutralité d’ici 2050