Son principe de fonctionnement
Une voiture électrique est constituée de deux éléments majeurs: la batterie, et le moteur électrique. Le moteur est relié aux roues motrices et tire sa puissance de la batterie. Le véhicule est également muni d'un ordinateur qui va gérer, controler et réguler la puissance exercée par le moteur. Le convertisseur est présent dans le moteur, afin de transformer le courant continu (DC) de la batterie en courant alternatif (AC) compatible avec le moteur électrique. Une fiche de raccordement au réseau électrique permet le chargement de la batterie.
Processus de charge
Les vehicules électriques peuvent être chargés de différentes façons. La charge AC, peut s'effectuer directement à partir d'une prise 220V si le véhicules est équipé d'un chargeur interne. La charge AC peut également s'effectuer par le moyen d'une borne adaptée. La charge DC se fait par l'intermédiaire d'une borne de recharge en courant continu. Le courant est transformé par un module intégré au véhicule.
Le moteur électrique
Le moteur électrique est un composant très simple au coeur de la voiture électrique. Il joue sur les forces d’interaction entre un électroaimant et un aimant permanent. L’électroaimant est alimenté par intermittence par l’énergie de la batterie pour mettre en rotation l’aimant. La simplicité de fonctionnement rime également avec un rendement élevé. 90% de l’énergie électrique est restituée en énergie mécanique. Nous sommes à l’opposée du moteur thermique, qui est avant tout une machine à produire de la chaleur. Ses rendements sont de 35% pour l’essence et de 40% pour le diesel. Le reste de l’énergie que contient le carburant est perdu sous forme de chaleur ou par les frottements de la complexe chaîne de traction. L’architecture de la chaine de traction de la voiture électrique est beaucoup plus simple : il n’y a pas besoin de boîte de vitesse ou de composants pour convertir le mouvement vertical des pistons en mouvement rotatif : l’axe du moteur tourne directement sur l’axe des roues de la voiture électrique. Il y a néanmoins un petit problème: lorsqu’une voiture électrique tombe en panne, il est impossible de la remorquer car la rotation des roues est bloquée par le moteur. Le moteur électrique a un point fort. Il peut transformer l’énergie cinétique en énergie électrique quand le véhicule ralentit ou freine. Par exemple, si la voiture est en haut d’une pente et qu’elle roule d’elle-même (sans l’aide de la batterie), le rotor et le stator produisent de l’énergie qui va être stockée dans la batterie. Le moteur va donc devenir un générateur permettant de recharger la batterie.
Un moteur électrique est composé principalement d’un stator (fixe) et d’un rotor (qui tourne). Le stator entoure le rotor et génère un champ magnétique qui le traverse. Ce champ peut être généré par induction ou par des aimants permanents. Le rotor est constitué de bobines dont le fil est recouvert d’une couche isolante et de connecteurs. Il est solidaire de l’axe central du moteur.
La batterie
Il existe deux sortes de batteries : au plomb ou au lithium-ion (Li-ion). Les batteries au plomb se détériorent assez rapidement et ne doivent pas être déchargées à plus de 80% de peur de condamner celles-ci. Les nouvelles batteries au lithium vieillissent mieux que celles au plomb ; la durée de vie d’une batterie au lithium permet à un véhicule électrique de parcourir environ 100 000km. Le prix de ces batteries est donc conséquent. La qualité de la batterie et de sa recharge est très importante pour le bon fonctionnement d’une voiture électrique.
Il y a deux méthodes pour recharger la batterie de son véhicule : soit par induction, soit par conduction. La méthode la plus connue est la recharge par conduction, qui consiste à brancher son véhicule à une borne électrique. Le temps de recharge complète pour la batterie d’un véhicule électrique est entre 6 et 8 heures. La recharge par induction est peut être plus pratique (recharge sans fil) mais elle est cependant moins efficace (seulement 60% de l’électricité produite est stockée par la batterie).
Charge à induction:
