S'il y a une technologie qui fait des pas de géant en ce moment, c'est bien celle de voitures électriques. Grâce à des marques comme Tesla, tout indique que ce type de véhicule fera partie de notre quotidien. Pour le vérifier, il suffit de voir combien leurs ventes ont augmenté déjà l'année dernière.
Pour cette raison, dans Actualidad Motor nous voulons que ce soit clair comment fonctionne une voiture électrique. Vous devrez peut-être décider d'en acheter un plus tôt que vous ne le pensez. Et quand ce moment viendra, il ne servira à rien de savoir ce qu'étaient les bougies d'allumage ou ce qu'était la courroie de distribution.
Quand on vous explique comment fonctionne une voiture hybride, on parle déjà de moteurs électriques, investisseurs y batteries. Ce cas est similaire, mais sans la difficulté d'avoir à se coordonner avec un moteur thermique traditionnel. En retour, les voitures électriques doivent composer avec une autonomie et une vitesse de recharge bienheureuses basées sur nouveaux développements et matériaux. Un défi qui, pour ceux d'entre nous qui aiment les voitures, nous laisse avec tout un monde de nouvelles technologies qui n'étaient auparavant vues que dans la science-fiction.
Moteur électrique
Il y a des voitures électriques avec un seul moteurComme Nissan Leaf ou l' Renault ZOE. il y a avec deux moteursComme Tesla Model S, qui en a un sur chaque axe. Il y a même ceux qui ont quatre moteurs comme l' NextEV Nio EP9, qui en utilise une pour déplacer chacune de ses roues. Mais, aussi différentes que soient ces voitures les unes des autres, elles reposent sur une technologie de base : celle de déplacer le moteur en utilisant le magnétisme. De plus, ils ont tous capacité à fonctionner comme des générateurs et ils ont tous deux parties principales en commun: le rotor et le stator. Que comme leurs propres noms l'indiquent, l'un est dédié à la rotation tandis que l'autre reste statique.
Partant de ce concept, chaque marque a choisi un type de moteur en fonction de ce que vous vouliez obtenir. Un moteur pour une voiture de sport n'est pas le même que pour une petite citadine qui ne dépassera pas certaines vitesses. Ci-dessous, nous allons décrire à quoi ressemble chaque type de moteur et quelles voitures en sont équipées.
Moteur synchrone à aimant permanent
Ces types de moteurs se distinguent par leur bon rapport performance/taille, la facilité avec laquelle sa vitesse est contrôlée, et la peu de bruit et de vibrations qui génèrent. En retour, ils sont un peu plus cher que les autres types de moteurs électriques.
Ils peuvent être de deux types : flux axial ou flux radial. Les premiers permettent un couplage direct à la roue comme les moteurs protéiformes et ces derniers sont les plus utilisés en raison de leur simplicité de mise en œuvre. Certaines des voitures électriques actuelles qui utilisent des moteurs synchrones à aimants permanents sont :
- BMW i3
- BYD-E6
- Citroën C-Zero, la Peugeot iON et la Mitsubishi i-MiEV (qui sont essentiellement la même voiture)
- hyundai ioniq électrique
- kia soul électrique
- kia niro électrique
- Nissan Leaf
- Opel Ampera e
- Porsche Mission E
- électrique intelligent
- Volkswagen e-Golf
- Volkswagen e Up
Moteur synchrone à réluctance commutée
ces moteurs ils offrent beaucoup de couple, sont robustes et peu coûteux à fabriquer, mais la puissance finale qu'ils produisent est inférieure à celle des autres. Ils fonctionnent grâce au fait que le courant est commuté dans les bobines du stator, formant ainsi un champ magnétique qui tourne et provoque le mouvement du rotor. Les voitures électriques qui utilisent des moteurs synchrones à réluctance commutée sont la Renault ZOE, la Kangoo EV et la Fluence.
moteur à induction
Les avantages de ces moteurs sont qu'ils ont un haute efficacité, fiable, silencieux et offrent un couple constant dès les bas régimes. En outre son coût de fabrication est faible pour les bénéfices obtenus. Ils fonctionnent différemment des précédents, principalement parce que la vitesse du champ magnétique du stator ne correspond pas à celle du rotor. Par conséquent, ils sont également appelés asynchrones. Les voitures électriques qui utilisent des moteurs à induction sont :
- Mahindra Reva
- Tazzari Zéro
- Tesla Model 3, Model S, Model X et Roadster
Batterie
Contrairement aux voitures hybrides, la batterie est le seule source d'énergie pour les voitures électriques. Par conséquent, sa taille et sa capacité sont bien supérieures à celles de ceux-ci. Pour vous donner une idée, mettez simplement les chiffres sur la table. Alors qu'un hybride comme le Prius Il a une batterie qui n'atteint pas les 2 kWh, celle d'un véhicule électrique comme la Tesla Model S atteint les 100 kWh.
Cette énorme différence se reflète dans la changement d'architecture des voitures électriques. Par exemple, les voitures Tesla ont la batterie sur tout le plancher de leurs voitures. Alors que la Prius les a situés sous les sièges arrière. Ceci, ajouté à l'absence d'un moteur conventionnel, rend les voitures électriques très différentes.
Les éléments habituellement utilisés pour ces batteries sont le lithium ion (Li-Ion), le nickel-cadmium (Ni Cd), le nickel métal hydrure (Ni-MH) ou le plomb-acide (Pb). Bien que ces derniers ne soient plus couramment utilisés. La gestion de l'énergie est un facteur déterminant pour sa durabilité et son autonomie, mais des travaux sont également en cours sur d'autres matériaux pour améliorer sa capacité. Par exemple, les piles électrolyte solide ou ceux de graphène.
Onduleur, chargeur et transformateur
La fonction de tous ces composants est la même : convertir le courant continu en courant alternatif, et vice versa. En effet, la batterie est alimentée par le premier, tandis que le moteur et d'autres composants tels que la climatisation, les équipements multimédias, etc. sont alimentés par le second. La conversion entre ces éléments est assurée par l'onduleur.
A cette différence de courant il faut ajouter que bouchons que nous avons dans chacune de nos maisons est un courant alternatif. Pour eux sont les transformateur ou chargeur. Sa différence est que le premier est logé à l'intérieur de la voiture, tandis que le second va à l'extérieur.
Différence entre le courant alternatif et le courant continu
Courant continu (CC)
C'est le plus facile à comprendre car les électrons se déplacent à travers le fil comme une rivière. C'est-à-dire toujours dans le même sens. Pour cette raison c'est celui qui accepte les piles. L'électricité y pénètre pour être stockée comme dans un barrage.
Courant alternatif (CA)
En courant alternatif, les électrons ne vont pas dans un sens. Ils avancent puis reculent en alternance avec une certaine fréquence. Comme vous pouvez le comprendre, ce système n'aurait pas beaucoup de sens pour charger une batterie. Introduire des électrons puis les retirer ne serait pas très efficace. Cependant, il convient aux moteurs en mouvement.
Sachant cela, on se demande: Pourquoi les moteurs à courant continu ne sont-ils pas utilisés ? Les raisons sont multiples, mais c'est principalement dû au fait que les courants alternatifs sont moins chers car ils fonctionnent généralement mieux en continu. Il n'y a que quelques prototypes de marques comme Honda dans lesquels des moteurs à courant continu ont été utilisés.
ordinateur ou contrôleur
Pour gérer tous ces systèmes est le contrôleur. Il est chargé de s'assurer que tout fonctionne correctement et serait l'équivalent de l'unité de contrôle de la voiture. Dans certaines voitures électriques, l'ordinateur est très sophistiqué, puisqu'il est également en charge des systèmes d'aide à la conduite ou de conduite autonome et d'autres systèmes tels que le navigateur et les systèmes multimédias. C'est le cas des voitures Tesla.
Étant donné que le moteur peut également fonctionner comme générateur, ce système est également le responsable de la gestion de la relation bidirectionnelle entre la batterie et le moteur ou les moteurs. En plus du fonctionnement des systèmes de récupération d'énergie tels que le freinage régénératif.
Quelqu'un peut-il me dire quelle est la voiture qui apparaît sur la première photo ? (la blanche) parce que cette partie du dos ne ressemble pas à une tesla pour moi.