Si l’on parle de l’anatomie d’une voiture électrique, pas question de chercher une boîte de vitesse, pistons ou courroies. La voiture électrique n’a rien de tout cela. En gros, ce type de véhicule est bien plus simple de fonctionnement qu’un véhicule thermique. Comment fonctionne alors ce petit bijou de technologie futuriste ? Dans cet article nous allons voir comment votre voiture peut rouler.
Comment fonctionne la voiture électrique ? Il faut dire tout d’abord que la voiture électrique ou hybride n’a rien de spécial en apparence par rapport à un véhicule classique. Par contre si on jette un coup d’œil sous le capot ou encore sous le plancher, on peut constater les vraies différences. C’est tout une multitude de mécanismes qui transmettent, cette fois-ci, l’électricité en énergie motrice. Voici les étapes de fonctionnement :
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La recharge :
Il s’agit de faire le « plein » électrique de votre voiture. Pour cela, celle-ci doit être connectée à une prise de courant adaptée, une Wallbox ou bien encore une borne de recharge publique. Cette connexion entre la voiture et le réseau électrique se fait par le biais d’un câble bien approprié. Bien entendu il en existe plusieurs types appropriés chacun à un mode de recharge distincte : à domicile ou sur les bornes de recharges publiques. Sur ces dernières le câble est attaché et dispose généralement de deux standards : le « Combo CSS » de la norme européenne et le « Chademo » d’origine japonaise. Cela pourrait paraître un peu compliqué mais cela est en réalité très simple : le connecteur du câble ayant une disposition exacte empêche tout mauvais branchement.
Après avoir connecté la voiture, un courant alternatif circule tout au long du câble pour arriver au premier élément de réception : le convertisseur, appelé aussi « le chargeur embarqué ». Mais avant d’y arriver, l’ordinateur de bord procède à une série de vérifications pour s’assurer que le courant est de bonne qualité, bien configuré et que la connexion est sécurisée.
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Le convertisseur :
C’est un composant très important dans le processus de recharge. Il s’agit de l’organe qui transforme le courant alternatif du réseau (AC) en un courant continu (DC) utilisable et stockable par les batteries de la voiture. Quelques bornes de recharges font le travail du convertisseur en fournissant directement un courant continu. Il s’agit des bornes de recharges dites « rapides » ou « ultra-rapide » que l’on trouve dans les stations autoroutières. Il faut noter que, vu leur coût élevé et leur taille, ce type de bornes ne peut pas être installé chez un particulier.
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La batterie :
C’est le cœur battant même de la voiture électrique. Le courant se répartit à l’intérieur de la batterie pour atteindre ses multitudes cellules. La quantité d’électricité que la batterie stocke se mesure en kilo-Watt-heure (kWh). Le débit électrique se mesure, lui, en kilowatt (kW). Les concepteurs communiquent toujours deux informations principales : la « capacité utile » : c’est la masse d’énergie utilisée réellement par le véhicule. La « capacité nominale » est aussi un critère à prendre en considération. Tant que la différence entre ces deux facteurs est respectée, la durée de vie de la batterie est optimisée.
Pour éclaircir ce point, munissons-nous d’un exemple concret. Une batterie de 50 kWh se rechargeant à 10 kW prendra environ 5 heures pour temps de recharge totale. Au fur et à mesure que la batterie se recharge, la vitesse de chargement diminue, à la manière d’un récipient qu’on remplit d’eau à partir d’un robinet.
Ce courant ainsi stocké se dirigera ensuite au moteur électrique qui le convertira en énergie motrice. Il s’agit d’un moteur classique qui utilise les principes de l’électromagnétique : il dispose d’un rotor et un stator. Avant d’atteindre les roues, cette énergie motrice traverse ce que l’on appelle un « réducteur à rapport fixe ». Son rôle principal est d’optimiser au maximum la vitesse de rotation des roues.
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Le système de freinage :
Appelé communément « freinage régénératif » ou « freinage en mode B ». La voiture électrique consomme de l’énergie électrique. Mais elle en produit aussi ! Lorsque le moteur de la voiture électrique tourne sans être alimenté par le courant, il se convertit momentanément en générateur. Cela arrive lorsque l’on retire le pied de la pédale de l’accélérateur ou encore si l’on freine. L’énergie produite ainsi est orientée vers la batterie.
Les modèles les plus récents disposent des modes pour choisir même la puissance du frein régénératif. Si celui-là est au maximum, le freinage du véhicule se fait sans avoir recours aux disques ni aux plaquettes. L’énergie ainsi produite dans un véhicule thermique se gaspille tout simplement ou participe à l’usure du système de freinage.
Si vous avez une voiture électrique, prenez cela en considération !
Une voiture électrique, on vient de l’avancer, est dépourvue d’une boîte de vitesse. Celle-ci est superflue car le moteur électrique fonctionne sans problèmes avant d’atteindre plusieurs milliers de tours/minutes. L’énergie qu’il fournit est transmise directement contrairement au moteur thermique qui doit transformer le mouvement rectiligne des pistons…On en déduit que dans un véhicule électrique il y a beaucoup moins de pièce en mouvement. Vous n’avez pas besoin aussi de changé l’huile du moteur. Résultat : les coûts d’entretien et de réparation sont très réduits par rapport à la voiture thermique.
Les pannes sont donc beaucoup plus rares. Toutefois le conducteur peut se confronter à une panne d’énergie. Cela arrive lorsque celui-ci fait une mauvaise anticipation. Certes, le véhicule lance une alerte à l’avance lorsque le niveau de la batterie est entre 5% et 10%. Il est préférable alors de bien anticiper le trajet pour éviter une telle situation. Lorsque le niveau de la batterie commence à baisser, le « mode tortue » est automatiquement déclenché la voiture ralentit alors progressivement avant l’arrêt complet.