La simulation en temps réel : une technologie de pointe au service du déploiement de la mobilité électrique

Pour accom­pa­gner le déploie­ment de la mobi­li­té élec­trique à grande échelle, Typhoon HIL met à la dis­po­si­tion des acteurs de ce mar­ché des solu­tions à la pointe de la tech­no­lo­gie afin de sécu­ri­ser le volet test et vali­da­tion. Michel Gue­nat, Busi­ness Deve­lop­per et Mana­ger de Typhoon HIL France, nous en dit plus sur le posi­tion­ne­ment et le métier de son entre­prise. Rencontre.

Votre métier est la simulation en temps réel. De quoi s’agit-il ?

Nous conce­vons des solu­tions de test et de vali­da­tion qui uti­lisent la tech­no­lo­gie de la simu­la­tion en temps réel. Celle-ci est basée sur des modèles mathé­ma­tiques. Pre­nons l’exemple d’un construc­teur de voi­tures. Il a obli­ga­tion de tes­ter les véhi­cules qu’il construit. Dans ce cadre, il va notam­ment tes­ter le moteur et son cal­cu­la­teur qui est com­po­sé d’une par­tie maté­rielle, de pro­ces­seurs, de logi­ciels… Pour tes­ter ce cal­cu­la­teur, il peut réa­li­ser des tests « réels » sur la voi­ture ou avoir recours à la simu­la­tion en temps réel.

Dans le pre­mier cas de figure, il existe un risque de perte de don­nées et des pro­blé­ma­tiques d’ordre sécu­ri­taire. Dans le second cas, dans un labo­ra­toire, il va être pos­sible de simu­ler l’activité du moteur afin de véri­fier que le cal­cu­la­teur et les autres com­po­sants fonc­tionnent cor­rec­te­ment. En plus de cela, la simu­la­tion en temps réel va per­mettre de géné­rer des défauts ou des défaillances afin d’observer, en toute sécu­ri­té, la réac­tion du cal­cu­la­teur. Et bien évi­dem­ment, il s’agit là de tests et d’opérations qu’il n’est pas pos­sible de réa­li­ser sur un véhi­cule en « réel » pour des rai­sons de sécurité.

Concrè­te­ment, la simu­la­tion en temps réel per­met de véri­fier le bon fonc­tion­ne­ment d’un ensemble, y com­pris dans des cas extrêmes, sur­chauffe, défaillance diverse, qu’il est com­plexe de réa­li­ser dans la réa­li­té. Elle per­met aus­si de venir appuyer tout le tra­vail autour de la qua­li­fi­ca­tion et de la cer­ti­fi­ca­tion du véhi­cule et de ses composants.

Sur un plan plus opé­ra­tion­nel, ces tests de simu­la­tion en temps réel per­mettent un véri­table gain de temps et de fia­bi­li­té. Ils per­mettent, en effet, une meilleure coor­di­na­tion du tra­vail des dif­fé­rentes équipes avec des phases de test qui peuvent être menées tout au long du déve­lop­pe­ment d’un produit.

De manière géné­rale, lors des der­nières étapes de vali­da­tion, 90 % des tests auront déjà été réa­li­sés au préa­lable. Res­te­ra alors à mener les essais en réel notam­ment sur le sys­tème com­plet. Cette méthode per­met de gagner jusqu’à 50 % du temps sur le cycle de déve­lop­pe­ment et de vali­da­tion étant don­né que les dif­fé­rentes équipes peuvent tra­vailler de manière simul­ta­née et complémentaire.

Concrètement, comment vous positionnez-vous ? 

Nous sommes un four­nis­seur de solu­tions. Nous met­tons à la dis­po­si­tion de nos clients une solu­tion glo­bale, maté­rielle et logi­cielle. Au-delà, nous avons la par­ti­cu­la­ri­té d’accompagner nos clients à toutes les étapes de leur pro­jet. Nous par­tons de leur besoin ini­tial afin de bien cer­ner leurs enjeux et contraintes, notam­ment bud­gé­taires, et de leur pro­po­ser l’outil et la solu­tion les plus adap­tés. À par­tir de là, nous les accom­pa­gnons aus­si dans le déve­lop­pe­ment et la mise en œuvre de la solu­tion. Pour ce faire, nous nous appuyons sur une équipe dédiée com­po­sée d’ingénieurs d’application dont le cœur de métier et la mis­sion sont d’apporter un sup­port conti­nu à nos clients.

Sur le plan com­mer­cial, nos clients ont la pos­si­bi­li­té d’acheter nos solu­tions ou bien de les louer pen­dant la durée de leur pro­jet. Nous leur offrons une cer­taine flexi­bi­li­té qui per­met de mieux gérer leur bud­get en fonc­tion de leur besoin à un ins­tant T. Sur le mar­ché, nous sommes le seul acteur à pro­po­ser la loca­tion avec option d’achat : si le client, fina­le­ment, acquiert notre solu­tion, nous dédui­rons du prix du vente une grande par­tie des frais de location.

Dans le monde de la mobilité électrique, que proposez-vous ?

Avec nos solu­tions, nous cou­vrons toute la chaîne de valeur de la mobi­li­té élec­trique : le véhi­cule, la borne de recharge, le char­geur de bat­te­rie, le BMS (Bat­te­ry Mana­ge­ment Sys­tem), le conver­tis­seur de puis­sance… Nous sommes ain­si en mesure de tes­ter et véri­fier cha­cun de ces maillons. Par exemple, pour vali­der une borne de recharge, nous allons rem­pla­cer le véhi­cule sur lequel va être bran­chée cette borne en inté­grant dans la simu­la­tion les signaux élec­triques de ten­sions et cou­rants. Mais nous allons inté­grer éga­le­ment la simu­la­tion des pro­to­coles de com­mu­ni­ca­tion stan­dards ou spé­ci­fiques entre le véhi­cule et la borne de recharge. Et comme pré­cé­dem­ment men­tion­né, nous allons aus­si simu­ler des défaillances pour voir com­ment ces dif­fé­rents maillons de la chaîne de la mobi­li­té élec­trique réagissent.

Alors que le déploiement de la mobilité électrique s’accélère, à quels enjeux et problématiques répondez-vous ?

Pour accom­pa­gner cette accé­lé­ra­tion de la mobi­li­té élec­trique, avec nos solu­tions, nous appor­tons aux dif­fé­rentes par­ties pre­nantes un gain de temps et de fia­bi­li­té. Aujourd’hui, nos ému­la­teurs temps réel font par­tie des solu­tions les plus rapides sur le mar­ché. Nos pas de simu­la­tion vont, en effet, jusqu’à 200 nano secondes ce qui va notam­ment nous per­mettre de prendre en charge la simu­la­tion des nou­velles tech­no­lo­gies de com­po­sants élec­tro­niques. Aujourd’hui, nous enten­dons de plus en plus par­ler de SiC, car­bure de sili­cium, ou de GaN, nitrure de gal­lium. Ce sont des com­po­sants élec­tro­niques qui fonc­tionnent à de très hautes fré­quences de l’ordre de 70, 100 kHz et au-delà, là où la moyenne actuelle est de l’ordre de 10 kHz. Nos sys­tèmes ultra-rapides ont jus­te­ment la capa­ci­té de fonc­tion­ner à ces très hautes fré­quences et peuvent donc être uti­li­sés pour toutes les phases de test et de validation.

Alors que nous sommes face à une pénu­rie conti­nue des com­po­sants élec­triques, la simu­la­tion en temps réel per­met de réa­li­ser des tests alors même que le véhi­cule n’est pas tota­le­ment construit. Au-delà du gain de temps, c’est aus­si un avan­tage en termes de coût non-négli­geable pour les constructeurs.

En paral­lèle, la pro­fon­deur des tests et des simu­la­tions que nous met­tons à la dis­po­si­tion de nos clients per­met éga­le­ment d’automatiser faci­le­ment des séquences de tests. Il va, par exemple, être pos­sible de lan­cer dans la nuitdes tests qui néces­sitent plu­sieurs heures et avoir accès, dès le len­de­main, au rap­port qui aura été géné­ré de manière automatique.

Qu’apprécient vos clients dans vos solutions et votre accompagnement ?

Aujourd’hui, nous tra­vaillons avec les prin­ci­paux acteurs du mar­ché de la mobi­li­té élec­trique dans le monde entier : des construc­teurs, des labo­ra­toires spé­cia­li­sés dans les essais et les simu­la­tions, des fabri­cants de conver­tis­seurs de puis­sance, de bat­te­ries, de borne de recharge…

De manière géné­rale, ils appré­cient le fait que nous met­tions à leur dis­po­si­tion une solu­tion glo­bale, maté­rielle et logi­cielle, qui est « ver­ti­ca­le­ment inté­grée ». À par­tir de là, ils ont ain­si la garan­tie d’avoir un inter­lo­cu­teur unique pour les accom­pa­gner et leur four­nir le sup­port néces­saire tout au long de leur projet.

En paral­lèle, nous accor­dons aus­si une atten­tion par­ti­cu­lière à la for­ma­tion et la mon­tée en com­pé­tences de nos clients. Nous avons ain­si mis en place la « HIL Aca­de­my » avec la par­ti­ci­pa­tion de la Facul­té des Sciences Tech­niques de Novi Sad en Ser­bie, où se trouvent par ailleurs nos bureaux d’études, l’Université Fédé­rale de San­ta Maria au Bré­sil et une uni­ver­si­té amé­ri­caine basée dans l’Illinois. Actuel­le­ment, une ving­taine de cours sur l’émulation temps réel, les conver­tis­seurs de puis­sance, les réseaux élec­triques… est acces­sible gra­tui­te­ment au grand public. Ces for­ma­tions et ces cours per­mettent d’avoir une approche très didac­tique de la simu­la­tion en temps réel et ils sont même uti­li­sés par cer­taines écoles d’ingénieurs !

Enfin, pour les clients qui ont besoin d’être convain­cus de la per­ti­nence de nos solu­tions, nous avons mis en place l’offre « HIL in a Day » : sur une jour­née, nous allons cocons­truire avec eux une pre­mière ver­sion de la solu­tion dont ils ont besoin moyen­nant une contri­bu­tion finan­cière faible. Cette pre­mière ver­sion, qui n’est bien évi­dem­ment pas com­plète, va tou­te­fois leur per­mettre de com­men­cer à uti­li­ser nos solu­tions et outils afin de pou­voir appré­cier les dif­fé­rentes pos­si­bi­li­tés qu’ils offrent et d’affiner leurs spé­ci­fi­ca­tions. Cet exer­cice leur per­met de voir la per­ti­nence de nos solu­tions sur un de leur propre cas d’usage. En géné­ral, 95 % des entre­prises qui se lancent dans cette démarche louent ou achètent nos solu­tions à l’issue de cette expérimentation !

Et pour conclure, comment vous projetez-vous sur le marché ? Quelles sont les prochaines étapes pour votre entreprise ?

Nous sommes pré­sents sur le mar­ché fran­çais depuis novembre 2021. Notre prin­ci­pal enjeu est de gagner en visi­bi­li­té et de faire connaître notre offre et nos solu­tions notam­ment auprès des grands don­neurs d’ordre et équi­pe­men­tiers aus­si bien dans le monde auto­mo­bile que mari­time, fer­ro­viaire ou aéro­nau­tique. Dans cette démarche, nous avons aus­si un tra­vail de vul­ga­ri­sa­tion et de péda­go­gie à mener. En effet, hor­mis dans le sec­teur auto­mo­bile et aéro­nau­tique où la simu­la­tion est obli­ga­toire, en France, la simu­la­tion en temps réel et ses avan­tages res­tent très peu connus.

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