Les professionnels de l'entretien automobile connaissent bien la manière dont les véhicules à moteur à combustion interne doivent être entretenus, des filtres et bougies d'allumage aux fluides dans plusieurs systèmes. L’une des choses les plus attrayantes pour les acheteurs de véhicules électriques est la perspective de ne nécessiter aucun entretien. Cependant, ce n'est pas tout à fait vrai.
Points clés à retenir
- Les systèmes de refroidissement des batteries des véhicules électriques (refroidissement liquide ou par air) contrôlent directement la température de la batterie et donc l'autonomie, la vitesse de charge et la capacité à long terme.
- La dégradation du liquide de refroidissement, les niveaux de liquide insuffisants et les passages obstrués sont les pannes les plus fréquentes du système de refroidissement des véhicules électriques.
- Les ateliers doivent disposer d'équipements de protection individuelle adaptés aux véhicules électriques et respecter les procédures de sécurité haute tension avant d'ouvrir un circuit de refroidissement sur une batterie.
- Les outils de service pour véhicules électriques de Midtronics s'intègrent aux données thermiques pour fournir aux techniciens une image complète de l'état de la batterie ainsi que de ses performances de refroidissement.
L’un des systèmes qui nécessite encore une attention de temps en temps est le système de refroidissement. Il ne fonctionne pas tout à fait de la même manière que le système de refroidissement d’un véhicule ICE, mais il est toujours présent dans une certaine mesure dans un véhicule électrique. En tant que professionnels de l'automobile, savoir comment et quand entretenir ces systèmes constitue un avantage significatif pour vos clients et la santé de leur véhicule.
Types de technologies de refroidissement des batteries de véhicules électriques
Des choses passionnantes arrivent en termes de refroidissement des batteries avec des technologies telles que les matériaux à changement de phase – signifiant littéralement des matériaux qui passent du solide au liquide pour le transfert de chaleur. Mais pour la technologie actuelle, deux types prédominent : les systèmes de refroidissement par air et les systèmes de refroidissement par liquide. Ces systèmes de gestion thermique de la batterie, ou BTMS, éliminent la chaleur excessive de la batterie et la dispersent.
What we know about EVs is that heat is a killer. Should the temperature climb too high and too fast, emballement thermique can happen. But over time, heat can accelerate degradation, causing loss of range and lower battery efficiency and performance.
Systèmes de refroidissement par air
Comme les méthodes de refroidissement utilisées dans de nombreuses motos et premiers modèles de voitures, le refroidissement par air a également sa place dans les véhicules électriques. Il repose sur la circulation de l'air pour dissiper la chaleur des batteries des véhicules électriques, un peu comme l'air passant sur les ailettes des cylindres d'une moto. Bien que de conception simple, le refroidissement par air présente des limites dans des conditions de température extrêmes et il peut ne pas être en mesure de suivre la chaleur générée par la décharge de la batterie ainsi que les températures de l'air ambiant.
Le refroidissement par air est actuellement utilisé pour un petit segment du marché, mais comme il n’est pas le plus efficace, il ne sera probablement pas adopté à une plus grande échelle.
Systèmes de refroidissement liquide
En revanche, les systèmes de refroidissement liquide sont une méthode largement utilisée pour réguler la température des batteries des véhicules électriques. Ils font circuler le liquide de refroidissement à travers la batterie, aidant ainsi à maintenir la température idéale pour une efficacité et une durabilité optimales de la batterie. C'est plus complexe que les systèmes refroidis par air, et cela ajoute le poids des composants supplémentaires et du liquide dans le système. De plus, l’introduction d’un liquide dans un environnement électrifié doit se faire avec une extrême prudence, pour des raisons évidentes.
Il s’agit de la technologie de refroidissement la plus couramment adoptée pour les batteries de véhicules électriques, utilisée par pratiquement tous les constructeurs automobiles qui produisent actuellement des modèles électriques. C’est prouvé, et c’est le style qui risque de rester à l’avant-garde pour la génération à venir.
Entretien des systèmes de gestion thermique des batteries de véhicules électriques
Parmi les fabricants de véhicules électriques, il est obligatoire de faire inspecter régulièrement l'état du système de refroidissement liquide et de tester son pH, certains suggérant de le faire une fois par an, tandis que d'autres l'exigent tous les deux ans. Ces systèmes utilisent généralement des tubes sur ou autour des modules de batterie, absorbant la chaleur de ceux-ci afin qu'elle puisse être transférée dans l'air. Contrairement aux véhicules ICE, cependant, les additifs et autres produits chimiques contenus dans le fluide ne se dégradent pas de la même manière, car ils entrent presque toujours en contact avec un seul métal, ce qui limite la réaction.
Néanmoins, le liquide de refroidissement devra éventuellement être remplacé sur la plupart des véhicules électriques, et bien que cela soit beaucoup plus rare que sur les véhicules ICE, il existe également un risque de fuite dans le système. Ce sont deux raisons pour lesquelles un véhicule électrique devra faire l’objet d’une visite pour un entretien professionnel.
Les systèmes de refroidissement par air, en revanche, sont presque tous de conception passive. Le flux d'air sur la batterie pendant le mouvement vise à maintenir la batterie dans les paramètres de fonctionnement normaux. L'entretien de routine consiste uniquement à s'assurer que les conduits d'air qui déplacent l'air sur la batterie restent dégagés.
Cela dit, l’entretien à long terme des batteries de véhicules électriques refroidies par air peut être beaucoup plus complexe. Les pannes de modules sont plus fréquentes car les températures peuvent causer des dommages, et il n'est pas rare de remplacer des modules individuels ou des batteries complètes à temps. Lorsque c'est le cas, un équilibrage des modules de batterie est nécessaire.
Fréquence de l'entretien BTMS
Pour les systèmes EV BTMS refroidis par liquide, les intervalles d'entretien sont dictés par le fabricant. Dans l'industrie, les différences de conception ainsi que la composition chimique des fluides seront prises en compte dans la fréquence à laquelle le liquide de refroidissement doit être rincé et rempli. Certains fabricants sont convaincus que leur liquide de refroidissement n'aura jamais besoin d'être remplacé à moins qu'une réparation ne soit nécessaire, mais d'autres ont fixé des intervalles de kilométrage.
Quelques marques importées spécifient un intervalle de 80,000 150,000 miles, soit environ tous les cinq à six ans pour le conducteur moyen. D'autres ont environ huit ans, à peu près au moment où la garantie mandatée par l'EPA expire. D'autres encore recommandent de changer le liquide à 10 12 milles, soit environ XNUMX à XNUMX ans après la mise en service du véhicule.
Cependant, les échanges de liquide de refroidissement ne sont pas les seuls services EV BTMS que les concessionnaires devraient être prêts à gérer. Les contrôles de l'état de la batterie des véhicules électriques peuvent être intégrés au programme d'entretien de routine ou proposés dans des circonstances telles que des plaintes concernant une autonomie réduite ou quand la voiture doit être revendue.
Lorsque l'état d'une batterie est remis en question, un remplacement de module peut être nécessaire, ainsi qu'un équilibrage du module avant sa remise en service. Pour les batteries refroidies par air, les cas de module défectueux sont généralement plus élevés et ces types de services sont plus couramment requis. Attendez-vous à ce que les voitures âgées de 10 à 15 ans soient celles pour lesquelles ce service est le plus nécessaire.
Pourquoi il est important d'entretenir les ateliers
Un parc de véhicules de plus en plus électrique peut sembler vouloir retirer du travail aux ateliers de réparation, mais ils auront encore besoin de certains services, comme le système de refroidissement et les réparations liées à la gestion thermique et aux batteries défectueuses. Être prêt à répondre à ce type de préoccupations est la solution.
Les techniciens doivent être formés sur la façon de remplacer le liquide de refroidissement en toute sécurité sur les modèles. Assurez-vous de disposer de l'équipement nécessaire pour entretenir les systèmes de gestion thermique des batteries, idéalement chez de nombreux fabricants différents. Et avec des équipements comme le Équilibreur de module haute tension xMB-9640, vous serez prêt à équilibrer les modules de manière fiable.
Questions fréquemment posées
Pourquoi le refroidissement des batteries est-il si important pour les véhicules électriques ?
Les cellules lithium-ion sont très sensibles à la température. Une température trop élevée accélère les réactions électrochimiques et les endommage ; une température trop basse provoque une augmentation de la résistance interne, réduisant ainsi la puissance et la capacité de charge. Le système de gestion thermique maintient les cellules dans la plage de température optimale de 15 à 35 °C pendant leur fonctionnement et la charge.
Quels sont les signes d'une défaillance du système de refroidissement de la batterie d'un véhicule électrique ?
Les signes courants incluent une autonomie réduite sans explication, une vitesse de charge rapide en courant continu plus lente, des alertes thermiques plus fréquentes sur le tableau de bord, une odeur inhabituelle de liquide de refroidissement et des fuites visibles de liquide de refroidissement près du boîtier de la batterie. Certains véhicules électriques réduisent la puissance de sortie lorsque le refroidissement est insuffisant afin de protéger la batterie.
Le liquide de refroidissement des batteries de véhicules électriques est-il le même que celui du moteur ?
Non. Les circuits de refroidissement des batteries de véhicules électriques utilisent un liquide de refroidissement diélectrique ou à faible conductivité, spécialement formulé pour éviter les courts-circuits en cas de petite fuite au contact des composants de la batterie. L'utilisation d'un antigel standard dans un circuit de refroidissement de véhicule électrique peut engendrer de graves risques pour la sécurité.
Quelle formation les techniciens doivent-ils suivre pour entretenir les systèmes de refroidissement des véhicules électriques ?
Avant toute intervention sur le circuit de refroidissement d'une batterie de véhicule électrique, les techniciens doivent posséder une certification de sécurité haute tension (gants de protection contre 1 000 V, outils isolés, procédures de déconnexion haute tension). Il convient de consulter les informations techniques du constructeur pour chaque modèle, car l'architecture du système de refroidissement varie considérablement d'un fabricant à l'autre.
Une défaillance du système de refroidissement d'une batterie de véhicule électrique peut-elle causer des dommages permanents ?
Oui. Des événements thermiques répétés, même si le système de gestion de batterie (BMS) empêche l'emballement thermique, provoquent un dépôt de lithium, une croissance accélérée de la couche SEI et un déséquilibre des cellules. À terme, cela entraîne une perte de capacité permanente qu'aucune mise à jour logicielle ni aucun reconditionnement ne peut réparer.
À quelle fréquence faut-il inspecter le liquide de refroidissement des batteries de véhicules électriques ?
La plupart des constructeurs recommandent une inspection du liquide de refroidissement tous les 5 ans ou 240 000 kilomètres, mais les garages doivent vérifier la présence de contaminants, le pH et le point de congélation lors de chaque révision importante. Les véhicules électriques qui se rechargent rapidement et fréquemment ou qui fonctionnent dans des conditions climatiques extrêmes nécessitent des contrôles plus fréquents du système thermique.