Véhicule Electrique
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Véhicule Electrique Electrique 1/5 I Limite de l’étude Convertisseur Basse Tension B.T / Haute Tension (H.T) Electric-Powered Vehicle Prise d'alimentation électrique Système de refroidissement Batteries Hautes Tensions Moteur électrique asynchrone triphasé 1 2 3 4 Circuit Haute Tension ( Courant continu ) Onduleur ( Courant continu <=> alternatif ) Prise d'alimentation électrique Convertisseur Basse Tension ( B.T ) en Haute Tension (H.T ) Electrique 2/5 II Principe de fonctionnement Batteries Haute Tension Point de stockage d'électricité. Permet de régler l'intensité du courant Libérée par la batterie ,lorsque le conducteur appui sur la pédale d'accélérateur. Régulateur Variateur Permet de transformer le courant Continu H.T ( DC ) en Courant H.T Alternatif Triphasé ( AC ) Convertisseur Onduleur Moteur Générateur électrique III Les caractéristiques techniques 3.1 Moteur Générateur Electrique • Moteur ( série ) à courant continu • Moteur ( parallèle) à courant continu • Moteur ( synchrone ) à courant alternatif • Moteur ( asynchrone ) à courant alternatif • Générateur à courant continu ( Dynamo ) • Générateur à courant alternatif ( Alternateur ) 3.2 L’ensemble batterie d’accumulateurs de 100 à 300 Volts • Les batteries Nickel-Metal-Hydrure (NiMH) - La charge d'un accumulateur au Nickel se fait à I= C/14h. Les accumulateurs NiMH ne supportent pas d'être surchargés ( sauf par un courant d'entretien très faible < C/20h ). Ils sont peu sensibles à l’effet de mémoire. • Les batteries Lithium-ion - Densité d'énergie élevée et absence d'effet mémoire. Auto-décharge relativement faible. Le coût reste important. Elles ne nécessitent pas de maintenance. L'utilisation d'un électrolyte liquide présente des dangers si une fuite survient. • Les batteries Lithium Métal Polymère (LMP) - Elle utilisent un polymère gélifié comme électrolyte. Elles pouvent prendre des formes fines et variées. D’un faible poids. Plus sûre que les Li-ion ( plus résistante à la surcharge et aux fuites d'électrolytes ). Plus de cycles de vie. Electrique 3/5 IV Prolonger la vie d’une batterie • Utiliser le chargeur intégré au véhicule . • Eviter les chocs ,les vibrations et les charges rapides . • Stocker la batterie à température ambiante ( 15 °C idéal ) • Stocker la batterie aux alentours de 40 % de charge. • Ne pas charger complètement la batterie avant de la stocker. • Ne pas décharger complètement la batterie avant de la stocker. • Lors de l'achat de la batterie, vérifier la date de fabrication, son usure commençant dès sa sortie d'usine. • Ne pas utiliser durant le temps de charge V Avantages du véhicule électrique Peu de pollution Aucune émission d’hydrocarbures, de fumées ou de particules Les composants de la batterie sont 100% recyclables Economique Aucune consommation pendant les phases de ralenti Les batteries se rechargent pendant les phases de décélération Prime ADEME de 2000 à 3000 euros Agrément de conduite Le démarrage se fait toujours au quart de tour, même en hiver Le moteur ne cale jamais ( absence d’embrayage ), accélérations progressives Le moteur est parfaitement silencieux V Inconvénients Poids des batteries Encombrement des batteries Cycle des charges limités Coûts de production des véhicules élevés ( à l’heure actuelle ) Manque de borne de recharge La production de l’électricité par EDF ( plus ou moins propre ) Electrique 4/5 VI Le principe de fonctionnement du moteur à courant alternatif 6.1 Moteur synchrone --Les bobines réparties sur la périphérie du moteur (le stator) engendrent des flux magnétiques variables en intensité et en sens. -La résultante des flux s'appelle le champ tournant. -Lorsqu'on alimente l(es) ' enroulement (s) du rotor en courant -continu (par le deux collecteurs), la polarité magnétique ne change pas par rapport à l'arbre du moteur. -Ces pôles magnétiques vont "crocher" sur les pôles du champ tournant - donc avoir exactement la même vitesse de rotation et entraîner avec lui le rotor. -En cas de surcharge mécanique,le rotor ne pourra plus tourner à sa vitesse nominal et "décrochera". 6.2 Moteur asynchrone monophasé - Sa vitesse de rotation n’est pas forcément proportionnelle à la fréquence de l'alimentation électrique. -Le stator (électro-aimant alimenté par un courant alternatif), produit un champ magnétique variable. -Ce champ tournant (statorique) vient induire des courants -dans le rotor (des barreaux de cuivre en circuit fermé sont insérés, pour canaliser les courants induits). -Leur interaction entraîne la rotation du rotor à une fréquence légèrement inférieure à celle du champs tournant. -Ce moteur est simple et facile à construire. 6.3 Moteur asynchrone triphasé -Le - stator supporte trois enroulements, décalés de 120°, alimentés par une tension alternative triphasé. -Leur interaction entraîne la rotation du rotor - Par combinaisons des connections, on utilise deux possibilités : Vitesses de rotation du moteur Puissance de rotation du moteur N.B. : Les moteurs asynchrones ne peuvent pas utiliser un courant continu batterie. Un " système interface " permet de transformer le courant continu en courant alternatif. Moteur asynchrone monophasé Electrique 5/5 VII L’électronique de commande 7.1 Pour un moteur à courant alternatif =⟩ - En traction électrique, l'onduleur est un convertisseur continu-alternatif, qui permet d'obtenir trois phases de courant alternatif, décalées de 2/3 (120°), de fréquence variable de zéro à 50 Hz à partir d'un courant batterie. - Cette technologie permet d’adapter les moteurs alternatifs fabriqués en grande série, qui sont simples, robustes, et peu onéreux. - Ce type de convertisseur fait varier uniquement la fréquence et permet d'obtenir ainsi une vitesse de rotation variable. - Ce procédé possède une puissance et un rendement correct à tous les régimes. (la vitesse de - rotation d'un moteur courant alternatif est fixée par la fréquence ; la tension fixe le couple). Principe de fonctionnement de l'onduleur - Ce procédé possède une puissance et un rendement correct à tous les régimes. - La vitesse de rotation du moteur courant alternatif est fixée par la fréquence;la tension fixe le couple - Avec l'évolution de ce type de traction, la boîte de vitesse disparaît. Un réducteur suffit. Bientôt le moteur sera intégré dans la roue. Cette solution présente un inconvénient car on augmente les masses non suspendues.
