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Connaissances Technique

VÉHICULES ÉLECTRIQUES : CONNAISSANCES TECHNIQUES DE BASE

Le moteur électrique en tout simplicité

Tout moteur électrique doit être alimenté par une borne de recharge ou une source d’énergie. Le courant électrique est ensuite converti en énergie mécanique. Les batteries des véhicules électriques peuvent être rechargées à l’aide d’une Wallbox, d’une borne de recharge ou d’une prise secteur domestique classique.
FONCTIONNEMENT DU MOTEUR ÉLECTRIQUE
Le moteur d’un véhicule électrique convertit le courant de la batterie en énergie mécanique. Cette conversion s’effectue à l’aide d’une partie magnétique fixe (le stator) et d’une partie mobile (le rotor). Cette dernière génère un champ magnétique lorsqu’elle est traversée par de l’électricité. Lorsque deux pôles positifs se font face en raison de la charge électrique, ils se repoussent, entraînant ainsi la rotation de la partie mobile du moteur électrique.

Seules quelques connaissances de base sur le magnétisme suffisent à comprendre le fonctionnement du moteur électrique : les pôles identiques se repoussent et les pôles opposés s’attirent. Avec du courant électrique, il est possible de magnétiser une partie non chargée magnétiquement. Il est également possible d’influer sur la polarité, en fonction du sens de circulation du courant. À chaque demi-tour, le sens du courant change automatiquement. Ainsi, la machine reste en permanence en mouvement et ne s’arrête pas au point mort.
 
UN PLAISIR DE CONDUITE ÉLECTRISANT
Rendement supérieur, faibles coûts de fonctionnement, zéro émission : les moteurs électriques offrent de nombreux avantages. Mais quelles sensations un véhicule électrique Opel procure-t-il ? Le couple est immédiatement disponible, vous offrant un tout nouveau plaisir de conduire.
 
RENDEMENT ÉLEVÉ
L’atout principal des moteurs électriques est très certainement leur rendement supérieur. Le rendement correspond au rapport entre la puissance utile et la puissance consommée. Avec un moteur à combustion, jusqu’à un tiers de l’énergie est perdue par dissipation de chaleur, tandis qu’un véhicule électrique utilise près de 95 % de l’énergie disponible pour avancer.
 

LE MOTEUR ÉLECTRIQUE EN DÉTAIL

LE SYSTÈME DE PROPULSION ÉLECTRIQUE
Les moteurs électriques développent le même couple à basse vitesse comme à vitesse élevée. En théorie, une liaison rigide entre le moteur et l’arbre de transmission serait donc suffisante. Dans la pratique, on utilise généralement un réducteur, qui réduit la vitesse du moteur selon un rapport de 1:10.
L’accélération d’un véhicule électrique est comparable à celle d’un véhicule doté d’une transmission automatique. Après avoir démarré le moteur, il suffit de placer le levier de vitesses en position « D » (pour « Drive »), afin de bénéficier d’un démarrage dynamique.
 
LA MOTORISATION DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES
Le moteur d’un véhicule électrique se compose de deux électroaimants : le stator et le rotor. Le stator est immobile et génère un champ magnétique constant à partir de courant continu. Le rotor est mobile et produit son champ magnétique avec du courant alternatif. Les deux aimants s’attirent et se repoussent en permanence. Le rotor tourne et fait ainsi avancer la voiture.
Les véhicules électriques fonctionnent avec un moteur à courant alternatif synchrone. Il tire son énergie de l’électronique de puissance. Il convertit le courant de la batterie en une forme, une intensité et une fréquence appropriées. Par ailleurs, le stator est toujours constitué de fer magnétique doux. Pour éviter les courants de Foucault (Courants parasites) dans le champ magnétique, il est aussi généralement laminé. Autrement dit, plusieurs couches de tôle isolées les unes des autres sont montées les unes sur les autres. Cela permet au stator de générer ou de guider le champ magnétique.
 
L’ONDULEUR DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES
L’onduleur est également appelé convertisseur. En effet, il a pour tâche de convertir la tension alternative triphasée du moteur électrique en une tension continue destinée à charger la batterie lors du freinage. Inversement, lorsque le moteur électrique est entraîné, la tension continue de la batterie est convertie en tension alternative triphasée.
 

BON À SAVOIR SUR LES VÉHICULES ÉLECTRIQUES

COMMENT FONCTIONNE UN MOTEUR ÉLECTRIQUE ?

Un moteur électrique convertit le courant électrique en énergie cinétique. Et ce, beaucoup plus efficacement qu’un véhicule à moteur thermique. Dans un véhicule hybride, le moteur électrique assiste le moteur à combustion, ce qui permet de réduire la consommation de carburant.

Le moteur d’un véhicule électrique est beaucoup plus simple dans sa conception, et également bien plus léger, qu’un moteur à combustion. Les champs magnétiques alternatifs qu’il produit sont convertis en mouvement. Pour être plus précis, des stators fixes, autrement dit des aimants, changent constamment de pôle grâce à l’énergie de la batterie. Un autre aiment, le rotor, situé au milieu ou à l’intérieur du stator, est ainsi successivement attiré et repoussé. Ce phénomène le fait tourner et met les roues en mouvement.

QUELS SONT LES DIFFÉRENTS TYPES DE VÉHICULES ÉLECTRIQUES ?

Il existe des véhicules 100 % électriques (à batterie), des hybrides rechargeables (PHEV) et des hybrides classiques (« Full Hybrid » ou SHEV). Les véhicules hybrides sont dotés d’un moteur à combustion interne qui est secondé par le moteur électrique. Le moteur électrique est rechargé par une source d’énergie externe dans le cas des hybrides rechargeables et par récupération (de l’énergie du freinage) dans le cas des hybrides classiques.

Les véhicules alimentés par batterie et dotés d’un moteur à combustion auxiliaire et d’un alternateur sont appelés véhicules électriques à autonomie prolongée. Le moteur à combustion de ces véhicules ne sert qu’à produire de l’électricité supplémentaire pour la batterie.

Tous les véhicules électriques Opel sont équipés d’une batterie lithium-ion. En plus d’être le type de batterie qui se recharge le plus rapidement, celle-ci peut stocker la plus grande quantité d’énergie. La batterie d’un véhicule électrique se compose de modules distincts pouvant être remplacés séparément et eux-mêmes constitués de nombreuses cellules de batterie. Plus il y a de modules, plus l’autonomie du véhicule est grande. Les systèmes modernes reposent sur des cellules en forme de poche, dont la conception est similaire à celle des batteries des téléphones portables. Outre cette batterie haute tension, les véhicules électriques sont également dotés d’une batterie de 12 volts qui alimente l’électronique embarquée.

QUELS SONT LES AVANTAGES DE L’ÉLECTROMOBILITÉ ?

Les véhicules électriques vous permettent de voyager sans produire d’émissions au niveau local. Ils sont également plus économiques que les véhicules dotés d’un moteur à combustion classique, et nécessitent moins d’entretien. Et grâce à la transmission directe et puissante, qui procure des sensations des plus agréables, la conduite prend une toute nouvelle dimension.

POURQUOI LES VÉHICULES ÉLECTRIQUES SONT-ILS MOINS COÛTEUX À LONG TERME ?

Coûts de carburant et d’électricité moins élevés, allégements fiscaux et primes à l’achat : le passage à la mobilité électrique paie. Par exemple, les coûts d’entretien et de réparation des véhicules électriques sont nettement inférieurs à ceux des véhicules à moteur thermique. En effet, le moteur et le système de propulsion des véhicules 100 % électriques comportent moins de pièces mobiles. L’usure est donc moindre.

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