Volvo Buses
France
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L'introduction de bus électriques a entraîné une véritable révolution technologique. Bus électriques et bus traditionnels partagent les mêmes fonctionnalités liées à la sécurité, ou presque. Des différences notables émergent cependant, parmi lesquelles le groupe propulseur et le stockage d'énergie. Ils font partie intégrante de l'architecture de sécurité de Volvo, qui englobe tous les aspects relatifs aux systèmes et composants électriques des véhicules.
Chaque cellule de batterie est dotée de fonctions autonomes préventives visant à empêcher une aggravation en cas de dommage. Au niveau du véhicule, toutes les fonctions font l'objet d'une surveillance afin que le conducteur et le centre de contrôle de la circulation routière puissent être alertés en cas de risque détecté.
Le système de sécurité d'un bus électrique Volvo alerte ou avertit instantanément le conducteur, mais seulement lorsqu'une intervention directe de sa part est requise. Ainsi, en évitant les informations inutiles, le conducteur peut rester concentré sur sa mission principale : amener les passagers à destination, de manière sûre et ponctuelle.
La sécurité des véhicules est soumise à de nombreuses réglementations. Pour les groupes motopropulseurs électriques, la norme R100, incontournable, décrit une multitude de paramètres qu'il convient de prendre en compte et de tester. Les véhicules électriques de Volvo Buses y sont tous conformes.
L'intégrité et les performances des batteries sont essentielles au fonctionnement sûr des bus électriques. Le système de gestion des batteries régule le courant de charge et de décharge, et contrôle le refroidissement et le chauffage des installations de batterie, pour que les conditions de fonctionnement des batteries soient optimales.
Dans un bus électrique Volvo, tous les paramètres pertinents font l'objet d'une surveillance constante afin de garantir un fonctionnement sûr. Pour maintenir la cellule dans des conditions optimales et dans la fenêtre de sécurité, l'unité centrale et le système de gestion des batteries vont en permanence :
La fenêtre de sécurité permet de visualiser la plage définie de température et de tension de la batterie, plage dans laquelle le fonctionnement est sûr. Tout écart par rapport à ces valeurs peut affecter à la fois les performances et la durée de vie.
Si la température reste au-dessus de la limite de sécurité ou la dépasse fréquemment, un court-circuit interne de la cellule peut se produire, ce qui entraîne alors une fuite de gaz ou un emballement thermique. De plus, toute tension en dehors de la fenêtre de sécurité dégrade lentement la cellule et pourrait s'accompagner d'un risque pour la sécurité.
Le stockage d’énergie doit continuellement être protégé contre toute sorte de mauvais usage. Les dommages causés à une batterie peuvent entraîner plusieurs scénarios de risque et une escalade des événements, parmi lesquels un emballement thermique, cause potentielle d'incendie. C'est pourquoi les bus électriques Volvo disposent de plusieurs niveaux de fonctions de sécurité qui empêchent l'aggravation des problèmes.
Les cellules des batteries Volvo sont assemblées en modules, ce qui assure une protection mécanique, un amortissement des vibrations et une isolation thermique. Les modules sont, quant à eux, regroupés dans le pack de batteries, dont le boîtier en acier robuste fait partie intégrante de la protection mécanique.
| Le boîtier robuste protège contre les impacts physiques et la déformation. |
| Les modules étanches protègent contre l'immersion dans l'eau. |
| Les protections entre les modules réduisent et dispersent les forces d'impact mécaniques. |
Les batteries et tous les composants électriques sont surveillés en permanence par le système de gestion des batteries et l'unité centrale. Si une anomalie est détectée, les cellules, les packs et l’ensemble du système de traction peuvent être déconnectés. Le câblage haute tension est surveillé par le circuit de la boucle de verrouillage de tension dangereuse. Si le circuit est rompu, la batterie sera coupée à la source.
| Les fonctions de surveillance permettent de garder le contrôle de tous les paramètres électriques. |
| La boucle de verrouillage de tension dangereuse coupe la tension de traction lorsqu'un risque est détecté. |
| Les fusibles déconnectent des composants ou l'intégralité du circuit de tension de traction. |
| Les évents réduisent l'accumulation de pression interne. |
L'ensemble du système de stockage d'énergie est contrôlé en température par un système de refroidissement/chauffage à base de liquide séparé. Si la température augmente, les cellules et modules adjacents sont protégés par des matériaux résistants à la chaleur.
| Les barrières thermiques empêchent toute hausse de la température dans les cellules et modules adjacents. |
| Le système de refroidissement/chauffage actif veille à ce que la température de la batterie soit conforme à la fenêtre de sécurité. |
| La ventilation réduit l'accumulation de chaleur interne. |
Le contrôle de la température des batteries réduit activement le risque de dysfonctionnement et déconnecte les batteries pour empêcher d'autres problèmes dangereux. De plus, le système détecte activement les signes d'emballement thermique et active les alertes envoyées au conducteur.
| Contrôle de la température |
| Déconnexion des batteries |
| Détection de l'emballement thermique |
| Alertes envoyées au conducteur |
La maintenance et la réparation d’un bus électrique ont beaucoup de similitudes avec celles des bus traditionnels. La différence réside dans le groupe propulseur, les batteries et la gestion interne de l’énergie. L'intervention sur des systèmes à haute tension nécessite une formation et une certification particulières.
Plusieurs composants du système de traction électrique ne peuvent pas être réparés, mais doivent être remplacés et renvoyés à Volvo. Toute intervention sur le système de traction nécessite le suivi d'une procédure de mise hors service et, une fois l'intervention terminée, la procédure de mise en service permet de rétablir le bon fonctionnement du véhicule.
Le suivi de procédures strictes permet de protéger le technicien contre toute tension dangereuse. Seules les personnes autorisées, c'est-à-dire le « technicien responsable de l'intervention », peuvent effectuer la mise hors service et la mise en service. Cette personne doit également bénéficier d'une responsabilité déléguée l'autorisant à intervenir sur le véhicule.
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