Comment fonctionne une voiture électrique (avancé)

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La batterie haute tension

Pour un véhicule hybride non rechargeable, la taille de la batterie est de 1 à 3 kWh ne moyenne. Pour un modèle hybride rechargeable, comptez entre 8 et 15 kWh en moyenne (sauf la Chevrolet Volt et la Honda Clarity qui ont des batteries de 17 kWh). Pour les voitures électriques, la taille de la batterie va de 24 à 100 kWh pour les plus grosses comme les Tesla Model S par exemple.

En plus des cellules et des modules, on retrouve aussi un BMS (Battery Management System) à l'intérieur de la batterie. C’est un ordinateur de bord qui gère le fonctionnement de la batterie (charge, décharge, température) et qui veille à ce qu’elle conserve une température adéquate.

La recharge

Les chargeurs de niveau 1 (120V) et de niveau 2 (240V) convertissent le courant alternatif en courant continu car la batterie doit être alimentée en courant continu.

De son côté, le chargeur de niveau 3 (400V) contourne le chargeur embarqué car le courant fourni par la borne est déjà du courant continu.

Air climatisé, chauffage et batterie 12V

Relié à la batterie haute tension, se trouve un boîtier de jonction auquel est relié un compresseur d’air climatisé pour refroidir l’habitacle. Dans certains cas, la climatisation sert aussi à refroidir la batterie.

Relié au boîtier de jonction on retrouve aussi le «CTP», le système de chauffage. Il y a deux types de chauffages différents dans les véhicules électriques. Le premier fonctionne avec du liquide qu’on fait chauffer pour ensuite le faire circuler dans l’habitacle. Le second est un élément en céramique qu’on fait chauffer. Une fois que de l’air passe à travers, il en ressort chauffé ce qui permet de faire monter la température à l'intérieur du véhicule en hiver.

Enfin, il y a un convertisseur DC-DC relié à la haute tension. Son rôle est de convertir le courant continu haute tension (qui vient de la batterie de traction) en courant continu basse tension. Le convertisseur DC-DC a un rôle « d’alternateur virtuel » qui lui permet d’alimenter la batterie 12V du véhicule.

Pourquoi y a-t-il encore une batterie 12V comme dans une voiture à essence ? Pour activer la batterie haute tension (c’est une sécurité) mais aussi pour alimenter des accessoires comme le volant ou les sièges chauffants par exemple.

Le moteur

Alimenté en électricité par la batterie haute tension (via un convertisseur), le moteur électrique tourne très vite, trop vite pour entraîner directement les roues. Pour éviter ce problème, le moteur électrique est engagé dans un «réducteur». C’est un système qui permet de diminuer la vitesse de rotation du moteur et d’accroître le couple du véhicule. En moyenne, il faut compter un tour de roue quand le moteur électrique en fait huit.

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