La voiture électrique, comment ça marche ?
De l'électricité embarquée, des kWh pour rouler !
Le principe de la voiture électrique est finalement des plus simples. Au lieu d'un moteur thermique (à essence ou diesel), elle est équipée d'un moteur électrique alimenté par une batterie intégrée au véhicule !
Pas d'embrayage: il suffit d'appuyer sur la pédale d'accélérateur pour que la batterie libère du courant continu. Un convertisseur se charge alors de transformer ce courant continu en courant alternatif et de générer un champ électromagnétique qui traverse la bobine de cuivre mobile du moteur.
Dans le moteur, un (ou plusieurs) aimant fixe oppose son propre champ magnétique au champ électromagnétique créé par la bobine. C'est cette opposition qui met l'aimant en rotation et permet au moteur de rouler.
Pas de boîte de vitesse : l'axe du moteur tourne directement sur celui des roues motrices de la voiture sans recourir à des pistons.
Pour orchestrer parfaitement cette partition, un ordinateur embarqué permet de gérer, de contrôler et de réguler la puissance à développer. Le moteur peut ainsi développer sa pleine puissance à partir d'un rapport tour/minute bien inférieur à celui nécessaire aux véhicules thermiques.
Un moteur qui ne présente que des avantages (ou presque !)
Il n'émet aucun CO2 quand la voiture roule,
Il est silencieux,
Il ne cale jamais car il n'y a pas d'embrayage,
Il requiert un entretien très limité (pas de vidange, pas de contrôle pollution...)
Il démarre au quart de tour quelles que soient les conditions météorologiques.
Il utilise une énergie propre et bon marché : moins de 2€ d'électricité aux 100 kilomètres.
La batterie de la voiture électrique, cœur névralgique…
Les premières générations de voitures électriques modernes étaient principalement équipées de batteries équipées en nickel-cadmium ou en plomb.
Elles ont été supplantées par les batteries en lithium-ion, mises sur le marché au début des années 1990 et adoptées désormais par la quasi totalité des constructeurs.
En moyenne, les voitures actuellement sur le marché équipées d'une batterie lithium peuvent atteindre une autonomie de 150 à 200 km. Ce chiffre est amené à augmenter considérablement au cour des prochaines années, grâce notamment à de nouvelles générations de batteries lithium (lithium-air, lithium-soufre…) .
Les principales caractéristiques de la batterie Lithium-Ion
- Elle est dotée d'une haute densité d'énergie pour un poids très faible
- Son taux d'auto décharge est faible : si par exemple elle n'est pas utilisée pendant un an, elle perd moins 10 % de sa capacité de charge
- Elle ne nécessite aucune maintenance, mais doit toujours être équipée d'un circuit de protection et de régulation : le BMS.
- La durée de charge d'une batterie Lithium-ion d'une voiture électrique dépend de sa densité et du mode de recharge choisi
- Une charge complète à domicile peut durer jusqu'à 10 heures
- Cette durée est réduite de moitié lorsque la recharge est effectuée sur une borne de recharge ou une wallbox
- Enfin, une "recharge rapide" permet de la recharger à 80 % en 30 minutes.
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