Tous les brevets déposés par un constructeur automobile ne se retrouvent pas dans un véhicule de production — mais ils ne sont jamais déposés sans raison. Chaque idée plante une graine qui peut s’épanouir lorsque le marché est prêt. Voici un récapitulatif des brevets récents les plus intrigants liés aux véhicules électriques de Ford, BMW et Hyundai, obtenus auprès de l’Office américain des brevets et des marques (USPTO) et initialement repérés par Motor1.com.
La technologie de batterie à oxydes métalliques de nouvelle génération de Ford
Ford a déposé un brevet décrivant un nouveau type de batterie à oxydes métalliques — une catégorie de stockage d’énergie qui repose sur une réaction chimique réversible entre du lithium pur (ou un autre métal) et l’oxygène. Bien que ce concept partage des similitudes avec les batteries lithium-ion conventionnelles, il existe des différences clés à comprendre :
- Les batteries lithium-ion standard lient chimiquement le lithium à d’autres matériaux (carbone, cobalt, phosphates de fer, etc.), ce qui ajoute du poids mais améliore la sécurité.
- Les conceptions à oxydes métalliques visent à éliminer ces éléments supplémentaires pour atteindre une densité d’énergie plus élevée.
- La conception brevetée de Ford divise la batterie en deux blocs séparés — l’un contenant du lithium métallique, l’autre retenant l’oxygène scellé dans un matériau absorbant.
- Un système liquide fermé relie les deux blocs, fonctionnant de manière similaire à la façon dont le sang et l’hémoglobine transportent l’oxygène dans le corps.
Cette architecture pourrait potentiellement produire une batterie avec une capacité nettement supérieure à tout ce qui est actuellement disponible — un bond en avant majeur pour réduire l’anxiété liée à l’autonomie des véhicules électriques.
Le système de récupération de chaleur résiduelle de BMW pour le chauffage de l’habitacle des véhicules électriques
Alors que les batteries révolutionnaires sont encore largement confinées aux laboratoires, l’efficacité énergétique reste un défi critique pour les véhicules électriques aujourd’hui — surtout en hiver. Les chauffages électriques et même les pompes à chaleur sollicitent fortement la batterie, réduisant considérablement l’autonomie en conditions climatiques froides.
Le brevet de BMW propose une solution élégante : plutôt que de s’appuyer uniquement sur le chauffage électrique, le système capte et réutilise la chaleur résiduelle générée par le moteur électrique et l’électronique de puissance pour chauffer l’habitacle. Les principaux avantages de cette approche comprennent :
- Réduction de la sollicitation du bloc batterie principal par temps froid.
- Utilisation plus efficace de l’énergie qui serait autrement perdue sous forme de chaleur.
- Une augmentation potentielle de l’autonomie réelle en conduite hivernale.
Le brevet de transmission à vitesse variable pour véhicule électrique de Hyundai
Hyundai adopte une approche différente de l’efficacité des véhicules électriques — une approche qui revisite le concept des transmissions à vitesse variable. Bien que les moteurs électriques n’aient techniquement pas besoin d’une boîte de vitesses (un simple réducteur suffit généralement), l’ajout de rapports de démultiplication sélectionnables peut améliorer à la fois l’efficacité globale et les performances dynamiques.
La transmission brevetée de Hyundai fonctionne comme suit :
- Le couple du moteur électrique est envoyé à un embrayage servo capable de réguler en douceur la distribution de puissance.
- La puissance est ensuite acheminée à travers un jeu d’engrenages avant d’atteindre l’arbre de sortie.
- Le système est conçu pour changer de vitesse sans interrompre le flux de puissance — tout en maintenant une construction relativement simple et rentable.
Ce n’est pas une idée entièrement nouvelle dans le monde des véhicules électriques. La Genovation GXE record (une conversion de Corvette) a conservé une boîte de vitesses mécanique pour augmenter sa vitesse maximale, et la Rimac Concept_One/S — l’une des voitures électriques les plus puissantes jamais construites — utilisait une boîte semi-automatique à deux plages pour permettre son accélération époustouflante. Le brevet de Hyundai vise à apporter des avantages similaires à un marché plus large et plus abordable.
Le pneumatique intelligent à récupération d’énergie de Freescale Semiconductor
Ce tour d’horizon des brevets se conclut avec un concept créatif de Freescale Semiconductor. L’entreprise américaine a breveté un système construit autour d’un levier flexible monté à l’intérieur du pneu — attaché d’un côté à la surface intérieure du pneu et de l’autre à la jante. Lorsque le pneu roule et se déforme sous la charge, le levier transfère ce mouvement mécanique à un petit élément générateur d’électricité.
Pour être clair sur ce qu’est cette technologie — et ce qu’elle n’est pas :
- Elle ne génère pas de grandes quantités d’énergie — contrairement aux systèmes de suspension régénératifs, qui récupèrent des quantités significatives d’énergie thermique dissipée par les amortisseurs.
- La production d’énergie n’est pas gratuite — une résistance au roulement supplémentaire est introduite.
- Le cas d’usage cible est celui des applications à faible puissance, telles que les capteurs de surveillance de la pression des pneus (TPMS).
- À plus long terme, la technologie pourrait alimenter des pneumatiques intelligents équipés d’IA embarquée — un concept qui n’est peut-être pas aussi farfelu qu’il n’y paraît.
Ceci est une traduction. Vous pouvez lire l’original ici : https://www.drive.ru/technic/58d3ee9eec05c4b66100006f.html
Publié Septembre 30, 2021 • 5m à lire
