Voiture électrique - fonctionnement
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Nous pourrions affirmer encore une fois entendre parler de plus en plus
de voiture à moteur électrique. Mais comment fonctionne-t-il? |
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Voici en quelques mots comment fonctionne une voiture électrique. La batterie stocke l’électricité. Elle est connectée au moteur électrique par l’intermédiaire d’un régulateur et d’un convertisseur. Le régulateur sert à régler l’intensité du courant qui alimente le moteur. Son fonctionnement est assez simple : lorsque le conducteur du véhicule appuie sur la pédale d’accélérateur, la batterie libère du courant. Le convertisseur transforme alors le courant continu (DC) de la batterie en courant alternatif (AC). Le convertisseur est une partie intégrante du moteur. Le moteur électrique est essentiellement constitué d’une bobine de cuivre mobile et d’un stator fixe. La partie fixe est composée d’un ou plusieurs aimants. Un champ magnétique est généré lorsque le courant passe dans la bobine. Ce champ est opposé à celui créé par les aimants. Le fruit de cette opposition est une force tangentielle à l’axe de rotation, autrement dit un couple. Ce couple passe sur les roues. Le couple étant proportionnel au courant, plus il y a de courant, plus la vitesse sera grande. Le point fort du véhicule électrique est la chaîne de transmission électromécanique. En effet, un véhicule a besoin d’un couple élevé à basses vitesses afin de pouvoir accélérer et d’un couple moins important à des vitesses de croisière. Ces spécificités sont celles d’un moteur électrique. D’un point de vue mécanique, donc, un véhicule électrique est plus simple qu’un véhicule à moteur thermique : pas d’embrayage, pas de boîte de vitesses… Un autre avantage du moteur électrique est qu’il peut transformer l’énergie cinétique du véhicule en énergie électrique pendant les phases de décélération et de freinage. Le moteur devient un générateur qui permet de recharger la batterie. La qualité de la batterie et de la recharge est le point clé du véhicule électrique. Tous les véhicules électriques ont aussi un système embarqué qui leur permet de charger la batterie. Il existe deux méthodes pour recharger la batterie : conduction ou induction. La majorité des véhicules électriques utilisent la conduction, avec un système de branchement au réseau électrique. Pour la méthode d’induction, le chargement se fait sans contact. Dans les deux cas, le système chargeur contient un transformateur (adaptation de la tension) et un convertisseur (AC>DC).
La composition d’une batterie classique évolue légèrement après chaque cycle de charge/décharge ; en plus, une batterie plomb ne doit pas être déchargée à plus de 80% sous peine d’irréversibilité et de détérioration. La maintenance des batteries est donc délicate. Les nouvelles générations de batterie supportent plus facilement de nombreux cycles. Les batteries nickel-hydrure métallique (Ni-MH), lithium/ion (Li-ion)… peuvent supporter assez de cycles pour parcourir 100000 km. Leur prix est évidemment en conséquence. L’autonomie du véhicule est fonction de l’énergie stockée dans la batterie et dépendra aussi du poids total embarqué de la batterie (énergie massique de la batterie). Les nouvelles générations de batterie permettent des autonomies plus importantes, sans que l’on soit obligé d’embarquer des quantités trop importantes de batteries. Avantages
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