Mersen, à l'avant-garde du progrès des véhicules électriques

Mersen est à la pointe de la mobilité électrique et innove en permanence pour faire avancer l'industrie grâce à des solutions durables et performantes pour les véhicules électriques. 

Mersen ne se contente pas de fournir des produits, le Groupe met également son expertise au service de ses clients pour leur proposer des solutions plus efficaces.

Mersen propose une large gamme de produits et de solutions couvrant tous les aspects de la sécurité à bord ou en dehors du véhicule ainsi que de la gestion de l'énergie pour les véhicules électriques.

Une batterie EV (batterie pour véhicule électrique) est la principale source d’alimentation des véhicules électriques. Elle stocke l'énergie électrique et alimente le moteur électrique du véhicule pour entraîner les roues.

Système de contact des cellules de batterie (CCS) dans les batteries des véhicules électriques

Mersen propose des systèmes de contact entre les cellules (Cell Contacting Systems - CCS), ou Cell Contacting Assembly (CCA), qui relient les différentes cellules de la batterie du véhicule. Une connexion efficace des cellules est essentielle pour garantir la performance, la sécurité et la longévité du système de batterie d'un véhicule électrique. 

La solution CCS de Mersen est basée sur la technologie laminée. Les conducteurs en cuivre de CCS qui relient les différentes cellules sont encapsulés dans un matériau diélectrique mince. Cette technologie permet d'utiliser plusieurs couches de matériaux conducteurs.

Les clients qui utilisent cette technologie bénéficient d'un gain de poids allant jusqu'à 30 % sur le matériau d'isolation par rapport à une technologie standard telles que le surmoulage. Ce gain de poids a un impact non seulement sur le poids, mais aussi sur l'épaisseur de l'ensemble du CCS.

Fonctions de monitoring

Outre la connexion électrique des cellules, les CCS de Mersen sont dotés de fonctions de monitoring intégrées. Cette solution permet d'envoyer aux systèmes de gestion des batteries du véhicule des données en temps réel, telles que la température et les mesures de tension électrique. D'autres fonctions de surveillance peuvent également être incluses en fonction des besoins spécifiques du client.

Cette fonction était auparavant assurée par des circuits imprimés flexibles (FPC) directement intégrés à l'assemblage CCS. Une solution « plug and play » exclusive peut ainsi être proposée aux clients.

Outre les FPC, Mersen propose d'autres solutions telles que des câbles plats flexibles (FFC) et des FPC hybrides, ainsi que des solutions FFC complètes, dans le but d'accroître les performances techniques et d'optimiser les coûts de cette fonction. 

Les CCS conviennent à tout type de géométrie de cellule et à tout type d'architecture : cellule vers module, cellule vers pack ou cellule vers châssis.

Protection contre les courts-circuits conformément aux normes UN38.3

Pendant le transport des batteries et avant leur intégration dans les véhicules, celles-ci doivent répondre à des exigences de sécurité spécifiques conformément aux normes UN38.3.

La norme UN38.3 est une norme de sécurité des Nations Unies qui s'applique au transport des piles au lithium, y compris celles utilisées dans les véhicules électriques (VE), l'électronique grand public et les applications industrielles.

Gamme de fusibles InBat 

La gamme de fusibles InBat est la dernière nouveauté de la gamme de dispositifs de protection contre les courts-circuits DC de Mersen, conçue pour offrir une sécurité électrique inégalée aux modules de batterie dans les systèmes et applications de stockage électrique d'aujourd'hui. 

La gamme de fusibles InBat est conçue pour répondre aux exigences de la norme UN38.3 en matière de test de court-circuit des modules de batterie et de prévention de la surchauffe. Cette série de fusibles offre une protection électrique contre les courts-circuits causés par la déformation de la structure des batteries.

Les fusibles InBat de Mersen peuvent être utilisés pour protéger tous les types de cellules de batteries lithium-ion : cylindre, prisme et souple. 

Grâce à leurs terminaux compatibles avec le soudage laser, les fusibles InBat sont personnalisables pour s'adapter au processus d'assemblage des modules de chaque client. L'encombrement réduit des fusibles InBat facilite grandement leur intégration dans les modules de batterie.

Le dispositif de déconnexion de la batterie (BDU) d'un véhicule électrique (EV) est un composant de sécurité et de contrôle essentiel qui gère la connexion et la déconnexion de la batterie haute tension du système électrique du véhicule. 
Mersen propose des fusibles et des busbars en tant que support pour les BDU des véhicules électriques.

Fusibles de dispositif de déconnexion de batterie des véhicules électriques 

La gamme EV pack-fuse fait partie du catalogue Mersen de protection contre les surintensités DC (O.C.P.), spécialement conçu pour les applications des véhicules électriques et hybrides embarqués.  Les fusibles EV pack-fuse offrent une protection optimale en assurant une protection DC optimale dans des environnements difficiles et sont conformes aux exigences de qualité élevées de l'industrie automobile..

Gestion thermique avec bus bars

Les unités de déconnexion de batterie regroupent différents composants (capteur de courant, contacteurs, fusibles, etc.) dans le même boîtier. Pour les connecter, la solution classique consiste à utiliser une barre de cuivre unique. Avec l’augmentation de la puissance, plus de courant circule dans les bus bars ; pour limiter la surchauffe, la section transversale des bus bars doit être plus importante également, alors que les clients cherchent à réduire la taille de l’ensemble. 

Une solution pour limiter la taille des conducteurs et gagner en poids et en espace consiste à refroidir les bus bars. Afin de garantir une bonne isolation électrique et limiter la résistance thermique, Mersen a développé une solution unique basée sur les bus bars laminés qui connecte tous les composants dans un seul module de bus bar.  Cet ensemble de bus bars laminés relie thermiquement les points chauds des composants électriques à la plaque froide afin d'assurer un refroidissement optimal. L'isolation électrique est assurée par les couches d'isolation laminées.

En option, un signal basse tension peut être directement ajouté aux bus bars laminés afin de faciliter le processus de montage en réduisant le nombre de faisceaux de câbles et les risques d'erreur.

Le chargeur embarqué (OBC) dans un véhicule électrique joue un rôle crucial dans la gestion du processus de charge de la batterie du véhicule. La fonction principale de l'OBC est de convertir le courant alternatif (AC) du réseau électrique en courant continu (DC) qui peut être utilisé pour charger la batterie du véhicule.
Mersen peut aider ses clients en leur fournissant des fusibles et des dispositifs de protection contre les surtensions afin de protéger l'OBC contre les défauts électriques tels que les surintensités et les surtensions.

Un onduleur dans un véhicule électrique (VE) est un composant essentiel qui convertit le courant continu (DC) provenant de la batterie en courant alternatif (AC) pour alimenter le moteur électrique.

L'un des principaux défis liés aux onduleurs équipés de modules de puissance SiC consiste à limiter l'inductance dans le système. En utilisant des bus bars laminés, les conducteurs peuvent se superposer, ce qui permet d'obtenir les résultats suivants :

• une réduction de l'inductance 
• un gain de poids
• un gain de place

Laboratoire d'essais et de simulation en génie électrique

Mersen conçoit, fabrique et commercialise des produits et services destinés à divers marchés de l'ingénierie électrique. Ces produits et services sont souvent très techniques et doivent répondre à de nombreuses exigences fonctionnelles, ainsi qu'être qualifiés et certifiés, afin de garantir leur excellence opérationnelle.

Simulation mécanique et thermique

Afin de réduire les délais de mise sur le marché, Mersen a développé ses propres capacités de simulation et s'appuie sur une équipe d'experts dédiée pour accompagner ses clients dans la phase de développement.

Les simulations mécaniques et thermiques font partie du quotidien de nos experts et permettent d'obtenir des données fiables au niveau des composants, mais aussi au niveau du système. Elles aident les clients à évaluer l'influence de tous les composants qui entourent les produits Mersen et à anticiper les problèmes de conception avant de « tester in situ » l'appareil complet.

Laboratoire d'essais 

Mais la simulation ne suffit pas et doit être complétée par des tests réels afin de calibrer les modèles de simulation. C'est là que Mersen s'appuie sur son centre de test de Saint-Bonnet de Mure (France), créé en 1981. 
Avec le développement récent des activités dans le domaine de la mobilité électrique et les exigences spécifiques en matière de qualification, Mersen a investi dans des équipements permettant de réaliser la quasi-totalité des tests en interne.

Les équipements dédiés à la mobilité électrique offrent une solution pour les catégories suivantes :

• Essais basse tension, endurance et élévation de température
• Plates-formes de puissance 3MVA, 20MVA, 400MVA
• Bancs de condensateurs (di/dT, 30MW)
• Essais de tenue diélectrique
• Environnement et essais mécaniques