Parties d'un moteur électrique

Dans un article précédent, nous avons parlé quelles étaient les pièces d'un moteur à combustion de voiture. Il est maintenant temps de faire la même chose, mais avec des véhicules électriques (VE), c'est-à-dire nous présentons les pièces d'un moteur électrique. De cette façon vous saurez d'un peu plus près quelles sont les entrailles d'un moteur de ce type et ce qui le fait fonctionner.

Rappelez-vous que ces véhicules électriques ont été transformés dans le présent et l'avenir, même si il existe d'autres alternatives qui peuvent être encore plus respectueuses de l'environnement que ce genre de la mobilité électrique. Mais, quoi qu'il en soit, nous vivons avec eux et vous devriez les connaître :

Parties de la plate-forme d'un véhicule électrique

L'une des plus grandes différences par rapport aux véhicules à combustion interne dans les véhicules électriques se situe précisément sous le capot. la voiture, et même dans le soubassement, puisque dans les voitures électriques les batteries sont réparties sous l'habitacle de la voiture pour mieux répartir le poids.

De plus, vous devez savoir qu'avec ces véhicules électriques, vous n'avez pas besoin du moteur et de la transmission conventionnels que nous voyons dans les véhicules à combustion interne alternatifs. Cependant, dans les électriques on trouve plusieurs pièces qui ne sont pas présents dans ceux à combustion, et qui sont vitaux pour le fonctionnement de ces véhicules. Alors regardons ces parties :

Moteur électrique

El ELA © Moteur électrique C'est celui qui convertit l'énergie électrique provenant de la batterie, ou d'autres unités, en énergie cinétique pour pouvoir déplacer les roues et déplacer le véhicule. Ces moteurs sont assez conventionnels, comme ceux que l'on peut trouver dans d'autres appareils électroménagers, mais plus gros et plus puissants, et il y en a généralement plusieurs, au lieu d'un seul moteur central comme dans le cas des moteurs à combustion.

Ces moteurs ne font pratiquement pas de bruit et les vibrations sont presque inexistantes, ils fournissent donc plus de confort et moins de nuisances sonores. De plus, ces moteurs n'émettent aucun gaz, et le groupe motopropulseur de ces véhicules électriques est plus petit, ce qui offre un espace supplémentaire pouvant être utilisé à différentes fins, comme agrandir la cabine, un coffre ou plus d'espace de stockage, etc.

N'oublions pas non plus que ces véhicules ont généralement aussi ce qu'on appelle frein régénératif, c'est-à-dire quelque chose de similaire au KERS de la F1 ou du MGU-K, bien qu'il s'agisse d'un concept utilisé dans les trains depuis de nombreuses années. Il s'agit de faire en sorte que ces moteurs agissent également comme générateurs électriques. Vous savez déjà que les moteurs sont réversibles, si vous leur appliquez de l'énergie ils peuvent tourner et si vous les faites tourner ils peuvent produire de l'énergie. De cette façon, lorsque vous ralentissez ou freinez, ils peuvent aider au freinage et convertir cette énergie en électricité à stocker dans la batterie pour une utilisation future.

Enfin, il faut dire que les moteurs électriques de ces véhicules peuvent être de deux types, Moteurs à courant continu ou continu et moteurs à courant alternatif ou alternatif. La différence entre les deux est, bien sûr, le type de courant qu'ils utilisent pour fonctionner. Si vous vous interrogez sur les éléments à prendre en compte entre les deux concepts, je résume ici les plus importants :

• Les moteurs à courant continu fonctionnent en courant continu, les moteurs à courant alternatif fonctionnent en courant alternatif.
• Les moteurs à courant continu régulent la vitesse de rotation via des onduleurs de fréquence, tandis que les moteurs à courant alternatif utilisent la tension comme moyen d'augmenter la vitesse.
• Dans les moteurs à courant continu, le couple du moteur dépend du champ tournant, tandis que dans les moteurs à courant alternatif, le couple du moteur est proportionnel au courant de l'inducteur et au flux du champ magnétique de l'inducteur.
• Dans les moteurs à courant continu, vous avez un couple de démarrage beaucoup plus fort, dans les moteurs à courant alternatif, il est plus doux.
• Les pièces de base d'un moteur à courant continu sont le stator et le rotor, tandis que dans les moteurs à courant alternatif, nous avons l'induit, l'inducteur et le collecteur.
• Les moteurs à courant continu sont moins chers à fabriquer que les moteurs à courant alternatif.
• Alors que les moteurs à courant continu peuvent fournir une plus grande précision, les moteurs à courant alternatif peuvent être meilleurs pour les travaux plus lourds.

réducteur / transmission

Comme la transmission des moteurs à combustion, les moteurs électriques ont également besoin d'un mécanisme pour transmettre la puissance mécanique aux roues en cas de besoin ou pour la désengager. L'avantage est qu'ils ne nécessitent pas de transmissions à plusieurs vitesses, mais sont plus continus dans ce sens. Mais vous verrez une unité appelée réducteur.

Et c'est que, ces moteurs CC/AC ont un régime de rotation beaucoup plus élevé que ceux générés par les moteurs à combustion interne, il doit donc avoir quelque chose à baisser ces RPM à ceux plus adaptés au groupe motopropulseur. Cela se fait généralement par une série de réducteurs.

batteries de traction

La batterie (également appelée EVB) C'est un autre des composants essentiels d'un véhicule électrique, puisqu'il agit comme un "réservoir de carburant" pour fournir l'énergie nécessaire aux moteurs (et la stocke également s'il dispose d'un système de récupération d'énergie, comme le freinage récupératif). Ces batteries peuvent être de différents types, telles que celles à base de lithium, bien qu'il existe également des véhicules qui utilisent d'autres types.

Ils restent dans la zone médiane de la voiture, sous l'habitacle. C'est une pure question de centrage des poids de ces éléments pour créer une voiture avec la dynamique de véhicule la plus stable possible. Gardez à l'esprit que ces batteries sont généralement assez lourdes, d'autant plus si l'on considère que les véhicules électriques ont besoin d'une grande quantité d'énergie pour fonctionner à grande vitesse et avoir une grande autonomie de plusieurs centaines de kilomètres.

Comme avec d'autres batteries pour appareils mobiles ou portables, entre autres équipements alimentés par batterie, ces tendance à se détériorer avec le temps. Ils ne tolèrent qu'un certain nombre de cycles de charge. A partir de ce moment, la capacité de ces batteries va diminuer, de sorte que l'autonomie durera de moins en moins, jusqu'à ce que l'appareil doive être remplacé.

comme tu dois le savoir, la capacité de stockage d'énergie peut être mesurée en kWh ou en Ah. Cela indique combien de watts il peut fournir pendant une heure, ou combien d'ampères il peut fournir aux moteurs pendant une heure. Par exemple, imaginez une batterie de 80 kWh, dans ce cas, elle pourrait fournir 80.000 160.000 watts pendant une heure, ou ce qui revient au même, 40.000 2 watts en une demi-heure, ou peut-être XNUMX XNUMX watts pendant XNUMX heures... c'est-à-dire selon la demande, ils peuvent durer plus ou moins.

Vous pensez peut-être que si des batteries de plus grande capacité peuvent avoir une plus grande autonomie et fournir une plus grande quantité d'énergie, l'idéal sera de monter les batteries avec des capacités plus élevées dans le véhicule électrique. En revanche, ce n'est pas le cas, car cela signifie ajouter plus de poids et de volume au véhicule. Pour cette raison, un compromis ou un équilibre doit être trouvé entre capacité et poids-volume. Les batteries plus petites et plus légères peuvent être parfaites pour la conduite urbaine, tandis que les plus grandes peuvent convenir aux véhicules parcourant de plus longues distances.

Unité de contrôle de puissance électrique EPCU

EPCU ou unité de contrôle de puissance électrique C'est une unité qui surveille principalement l'état de charge/décharge de la cellule, mais lorsqu'elle détecte quelque chose qui ne va pas, elle l'ajuste automatiquement via un mécanisme de relais, pour ouvrir ou fermer d'autres circuits.

L'EPCU est responsable du contrôle du flux d'énergie électrique vers le véhicule et comprend également un onduleur, un convertisseur CC-CC basse tension (LDC), le BMS et une unité de commande du véhicule (VCU). Ainsi, il supervise presque tous mécanismes de contrôle l'alimentation du véhicule, comme les moteurs, le freinage régénératif, la gestion de la charge et l'alimentation de tous les systèmes électroniques.

BMS

El BMS (Battery Management System), ou système de gestion de batterie, est un dispositif électronique qui sert à gérer les cellules de la batterie, afin qu'elles puissent toutes fonctionner ensemble comme si elles n'étaient qu'une seule. Gardez à l'esprit que les batteries peuvent avoir des dizaines de milliers de cellules, et pour optimiser la durabilité et les performances, elles doivent être bien gérées par ce système.

Convertisseur

El inversor C'est un élément capable de convertir le courant continu de la batterie en courant alternatif, qui sera ensuite utilisé pour les moteurs à courant alternatif, contrôlant ainsi leur vitesse d'accélération et de décélération. Dans les cas où des moteurs à courant continu sont utilisés, cette étape ne sera pas nécessaire.

De plus, l'investisseur il peut également convertir le courant alternatif généré lors du freinage régénératif en courant continu afin de recharger les batteries.

D'ailleurs, il faut différencier l'onduleur du chargeur intégré (OBC) ou, également connu sous le nom de chargeur de navire. L'OBC est utilisé pour convertir le courant alternatif des chargeurs lents traditionnels des prises domestiques en courant continu. Cela peut faire ressembler à la fonction d'onduleur, mais alors que l'onduleur sert à l'accélération/décélération et que l'OCB sert à charger les batteries dans les plug-ins (pas nécessaire en charge rapide, car les chargeurs rapides fournissent déjà directement du courant continu).

PMA

Ne confondez pas l'onduleur avec le Convertisseur CC-CC LDC ou basse tension. Alors que l'onduleur fonctionne avec des tensions élevées, cet autre appareil fonctionne avec des tensions basses. Il est capable de convertir l'électricité haute tension provenant des batteries du véhicule en une basse tension de 12V. Ainsi, il peut alimenter divers systèmes électroniques auxiliaires du véhicule, comme la prise 12v ou l'allume-cigare, les feux, l'électronique embarquée dans le véhicule, etc. Veuillez noter que la batterie de traction fournit une tension constante. Mais différents composants du véhicule ont des exigences différentes.

VCU

C'est l'unité de commande de ces véhicules, c'est-à-dire que le ECU dont nous avons déjà parlé auparavant dans ce blog. Fondamentalement, il s'agit d'un système de contrôle pour tous les sous-systèmes du véhicule.

système thermique

Quant à système thermique, il faut ici différencier deux systèmes différents :

• Système de refroidissement: C'est le système de gestion thermique qui fonctionne lorsque les températures de fonctionnement des principaux composants du véhicule électrique sont trop élevées, comme le moteur électrique, le contrôleur, les batteries, etc. Il utilise souvent des solutions combinées basées sur le refroidissement thermoélectrique, le refroidissement par air pulsé et le refroidissement liquide.
• Système de chauffage de la batterie: C'est un système qui met les batteries à une température de fonctionnement plus adaptée lorsqu'elles sont à très basse température, car à basse température la capacité et la vitesse de charge chutent. Le réchauffeur évite donc les problèmes de performances saisonnières et rend les charges plus efficaces.

port de chargement

El port de chargement, comme son nom l'indique, est le connecteur où le chargeur du véhicule est branché pour recharger les batteries. C'est-à-dire la prise par laquelle l'alimentation CC entrera dans les cellules de la batterie afin qu'elles soient chargées. Généralement, ce port est situé dans la zone arrière du véhicule, où ils avaient l'entrée de carburant pour faire le plein, alors que dans d'autres modèles, il se trouve à l'avant.

batteries auxiliaires

Enfin, il peut aussi y avoir batteries auxiliaires, qui sont la source d'énergie électrique pour les autres accessoires des véhicules électriques. Par exemple, cela peut faire fonctionner certains systèmes même lorsque la voiture ne roule pas, ou éviter la chute de tension produite lors du démarrage du moteur qui pourrait affecter le système électrique, etc.