La voiture électrique
Fonctionnement et composition
les critères
Architecture
& rôle
Les véhicules électriques (VE) ont révolutionné l’industrie automobile en proposant une alternative respectueuse de l’environnement aux moteurs à combustion interne.
Leur fonctionnement repose sur un système de propulsion électrique qui utilise une batterie rechargeable comme principale source d’énergie. Découvrons plus en détail comment fonctionnent ces véhicules et les principaux composants qui les animent.
Batterie
C’est le centre vital du véhicule, elle stocke l’énergie électrique pour alimenter le véhicule dans son ensemble, en IRVE on parle de « capacité énergétique ». Elle est gérer par le BMS.
Moteur électrique
Le moteur électrique convertit l’énergie électrique de la batterie en mouvement mécanique. Il peut être de type à courant continu (DC) ou à courant alternatif (AC).
Onduleur
L’onduleur est relié à de nombreux capteurs tels que les pédales de frein et d’accélérateur. C’est lui qui régit la puissance du moteur en le passant en mode accélération ou régénération.
Convertisseur
Le rôle du convertisseur est de changer le courant alternatif AC issu de la recharge domestique en courant continu DC
Contrôle électronique
Le contrôle électronique supervise et coordonne les différents composants du véhicule électrique, assurant un fonctionnement fluide et sécurisé.
Système de gestions thermique
Ce système régule la température du moteur et de la batterie pour maintenir des conditions de fonctionnement optimales, évitant la surchauffe et maximisant la durée de vie des composants.
Fonctionnement
Un véhicule électrique fonctionne grâce à un système de propulsion électrique alimenté par une batterie rechargeable. La batterie, son cœur, stocke l’énergie électrique sous forme chimique. Elle alimente le moteur électrique qui transforme cette énergie en mouvement mécanique. Un système de gestion de batterie surveille et contrôle la charge, la décharge et la température pour optimiser les performances et la durée de vie de la batterie. En décélération ou au freinage, un système de récupération d’énergie transforme une partie de l’énergie cinétique en électricité, rechargeant ainsi la batterie. Ce mode de fonctionnement offre une conduite fluide, silencieuse et respectueuse de l’environnement, réduisant les émissions de carbone et promouvant une mobilité durable.
La batterie
Batterie lithium-ion
Une batterie lithium-ion est un assemblage de cellules, reliées les unes aux autres et supervisées par un circuit électronique dédié.
Le nombre des cellules, la taille de chaque cellule et la façon dont elles sont agencées déterminent à la fois la tension délivrée par la batterie et sa capacité.
La batterie est le cœur du véhicule électrique. Elle stocke l’électricité sous forme chimique, pour alimenter le moteur électrique. Un système de gestion de batterie (BMS) surveille et régule la charge, la décharge et la température pour optimiser la performance et la durée de vie de la batterie.
La motorisation
Moteur électrique
Le moteur électrique est le cœur de la propulsion des véhicules électriques. Il transforme l’énergie électrique stockée dans la batterie en mouvement mécanique pour propulser le véhicule. Contrairement aux moteurs à combustion interne, il fonctionne grâce à des aimants et des bobines électriques. Ces composants créent un champ magnétique qui produit la force motrice nécessaire au déplacement du véhicule.
Les moteurs électriques offrent un couple élevé dès le démarrage, ce qui procure une accélération fluide et rapide. De plus, leur conception nécessite moins d’entretien et produit moins de bruit par rapport aux moteurs traditionnels. Ils représentent ainsi une solution efficace et écologique pour la mobilité moderne, offrant une conduite silencieuse, des performances instantanées et une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre.
Le battery management system
Contrôle électronique
Le Battery Management System (BMS) est le système de gestion des batteries, un composant essentiel dans les véhicules électriques. Il assure le contrôle et la surveillance précise de chaque cellule de la batterie, optimisant ainsi son fonctionnement et sa durée de vie.
Le BMS mesure en permanence la tension, le courant et la température de chaque cellule de la batterie pour garantir une charge équilibrée et sécurisée. Il équilibre également les cellules en distribuant la charge de manière uniforme, prévient la surcharge ou la surchauffe, et assure une décharge régulière pour maximiser la durabilité de la batterie.
Grâce à ces fonctionnalités, le BMS garantit une performance optimale de la batterie tout en assurant la sécurité et la fiabilité du système électrique du véhicule.
L'onduleur et le convertisseur
Gestion de la puissance
L’onduleur transforme le courant continu de la batterie en courant alternatif nécessaire au fonctionnement du moteur. Il joue un rôle crucial en contrôlant la vitesse et la direction du moteur.
Le CBO (ou Convertisseur Bidirectionnel d’Onduleur) dans un véhicule électrique est un composant crucial permettant la conversion de l’énergie électrique entre la batterie et le moteur électrique. Ce dispositif bidirectionnel a la capacité de convertir l’énergie électrique pour charger la batterie lors de la décélération ou du freinage, fonctionnant comme un régénérateur. De plus, il peut inverser le flux d’énergie, permettant à la batterie du véhicule de fournir de l’électricité au réseau ou à un logement, dans le cadre de systèmes de stockage domestique ou de services de réseau intelligent. En résumé, le CBO permet une gestion bidirectionnelle de l’énergie, optimisant ainsi l’utilisation de la batterie du véhicule et offrant une flexibilité dans son utilisation en tant que source d’énergie.
FAQ
vos questions, nos réponses
Qu'est-ce que le système de régénération ?
Le système de régénération récupère l’énergie cinétique produite lors du freinage ou de la décélération du véhicule pour recharger la batterie.
Comment fonctionne le convertisseur d'énergie ?
Le convertisseur d’énergie permet la conversion bidirectionnelle de l’énergie entre la batterie et le moteur, permettant également à la batterie de servir de source d’énergie.
Quelles sont les perspectives d'avenir pour les véhicules électriques ?
Les perspectives incluent une plus grande autonomie, une augmentation de la densité énergétique des batteries, et une infrastructure de recharge plus étendue pour une adoption plus large des véhicules électriques.