J'espère que vous l'apprécierez et que vous en apprendrez beaucoup
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VE en général
Comme on le sait, les VE utilisent l'électricité stockée dans la batterie pour faire fonctionner le moteur et générer la puissance nécessaire à la conduite. C'est la plus grande différence avec les véhicules à combustion interne, dans lesquels le moteur brûle du carburant fossile pour générer cette puissance. En tant que tels, les VE n'ont pas besoin du moteur et de la transmission, les deux composants les plus cruciaux des véhicules à combustion interne. Au lieu de cela, les VE embarquent plusieurs composants pour l'alimentation électrique : le moteur, la batterie, le chargeur embarqué et l'unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU). Tous sont des composants essentiels pour réaliser la conversion de l'électricité de la batterie en force cinétique qui propulse le VE vers l'avant.
1) Moteur
Le moteur convertit l'énergie électrique en énergie cinétique qui fait bouger les roues. L'avantage d'utiliser le moteur au lieu d'un moteur est nombreux : tout d'abord, le bruit et les vibrations que nous associons généralement aux voitures sont minimisés. De nombreux passagers qui montent pour la première fois dans un VE sont surpris par le silence et le confort de la conduite. De plus, le groupe motopropulseur du VE est plus petit que le moteur, ce qui offre beaucoup d'espace supplémentaire pour une conception efficace du véhicule, comme un espace cabine ou un rangement plus grands.
Le moteur est également en partie un générateur électrique : il convertit l'énergie cinétique générée en point mort (par exemple, lorsque la voiture descend une pente) en énergie électrique stockée dans la batterie. La même idée d'économie d'énergie s'applique lorsque la voiture réduit sa vitesse, ce qui aboutit au « système de freinage régénératif ». Certains des VE du groupe Hyundai Motor sont équipés d'un mécanisme qui peut contrôler les niveaux de freinage régénératif via des palettes au volant, ce qui non seulement améliore l'économie de carburant, mais ajoute également un élément intéressant et amusant à la conduite.
2) Réducteur
Le réducteur est une sorte de transmission en ce sens qu'il sert à transmettre efficacement la puissance du moteur à la roue. Mais il porte le nom spécial de « réducteur » pour une raison : le moteur a un régime beaucoup plus élevé que celui d'un moteur à combustion interne, de sorte que, alors que les transmissions modifient le régime du moteur pour correspondre aux circonstances de la conduite, le réducteur doit toujours réduire le régime à un niveau approprié. Avec le régime réduit, le groupe motopropulseur du VE peut profiter du couple plus élevé qui en résulte.
3) Batterie
La batterie stocke l'énergie électrique et équivaut à un réservoir de carburant dans un moteur à combustion interne. La distance de conduite maximale d'un VE est souvent déterminée par la capacité de la batterie : plus la capacité est élevée, plus la distance de conduite est élevée. Dans cette optique, augmenter la capacité peut sembler un choix évident, car une distance de conduite élevée réduit le besoin ennuyeux de s'arrêter fréquemment aux bornes de recharge. Mais le choix n'est en fait pas si évident, car la taille et le poids de la batterie ont également de grandes implications sur les performances du véhicule. La batterie plus grande et plus lourde empiète sur l'espace cabine/rangement et aggrave l'efficacité énergétique et l'économie de carburant. La meilleure façon d'optimiser les performances est donc de maximiser la densité énergétique de la batterie, c'est-à-dire d'avoir une batterie petite et légère qui stocke autant d'énergie électrique que possible.
Grâce aux récentes avancées de la technologie des batteries, les VE les plus récents présentent des améliorations significatives par rapport aux anciens modèles en termes de densité de la batterie et de distance de conduite. Le Kia Soul Booster EV, par exemple, est équipé d'une batterie lithium-ion de 64 kWh qui dure une distance maximale de 386 km (selon les normes de certification coréennes). La durée de vie de la batterie a également connu des améliorations significatives : en supposant un schéma d'utilisation normal, la batterie du Soul Booster EV peut durer tout le cycle de vie du véhicule. Pour expliquer plus en détail, il faut d'abord comprendre que les batteries lithium-ion des VE présentent une durée de vie qui varie en fonction du schéma de charge. Si le schéma de charge est tel que la batterie entière est épuisée et rechargée à fond, la batterie peut être utilisée pour 1 000 charges ; si la batterie est utilisée à moitié (50 %) et rechargée, 5 000 charges ; si un cinquième de la batterie est utilisé (20 %) et rechargé, 8 000 charges. Cela signifie que si le Soul Booster EV est conduit sur 77 kilomètres par jour (équivalent à 20 % de la distance de conduite maximale) et rechargé tous les soirs, la batterie peut durer 8 000 jours (22 ans).
Système de gestion de la batterie (BMS)
Le système de gestion de la batterie (BMS) gère les nombreuses cellules de la batterie afin qu'elles puissent fonctionner comme s'il s'agissait d'une seule entité. La batterie du VE est constituée d'un minimum de dizaines à des milliers de mini-cellules, et chaque cellule doit être dans un état similaire aux autres afin d'optimiser la durabilité et les performances de la batterie.
Le plus souvent, le BMS est intégré au corps de la batterie, bien qu'il soit parfois intégré à l'unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU). Le BMS supervise principalement l'état de charge/décharge de la cellule, mais lorsqu'il détecte une cellule défectueuse, il ajuste automatiquement l'état d'alimentation de la cellule (marche/arrêt) via un mécanisme de relais (le mécanisme conditionnel pour l'ouverture/la fermeture d'autres circuits).
Système de chauffage de la batterie
À des températures plus basses, la batterie voit une diminution de sa capacité et de sa vitesse de charge. Le réchauffeur de batterie existe pour maintenir la batterie dans la plage de température idéale, en empêchant les baisses de performance saisonnières et en maintenant la distance de conduite maximale. Le système fonctionne également pendant la charge, assurant l'efficacité de la charge.
4) Chargeur embarqué (OBC)
Le chargeur embarqué (OBC) est utilisé pour convertir le courant alternatif (CA) des chargeurs lents ou des chargeurs portables utilisés sur les prises domestiques en courant continu (CC). Cela peut donner à l'OBC une apparence similaire à celle d'un onduleur traditionnel, mais ils diffèrent de manière cruciale dans leur fonction ; l'OBC sert à la charge, et l'onduleur sert à l'accélération/décélération. Incidemment, l'OBC n'est pas nécessaire pour la charge rapide, car les chargeurs rapides fournissent déjà l'électricité en courant continu.
5) Unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU)
L'unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU) est une intégration efficace de presque tous les appareils qui contrôlent le flux de l'alimentation électrique dans le véhicule. Il se compose de l'onduleur, du convertisseur CC-CC basse tension (LDC) et de l'unité de contrôle du véhicule (VCU).
1. Onduleur
L'onduleur convertit le courant continu (CC) de la batterie en courant alternatif (CA), qui est ensuite utilisé pour contrôler la vitesse du moteur. L'appareil est responsable de l'exécution de l'accélération et de la décélération, il joue donc un rôle crucial dans la maximisation de la capacité de conduite du VE.
2. Convertisseur CC-CC basse tension
Le LDC convertit l'électricité haute tension de la batterie haute tension du VE en basse tension (12 V) et l'alimente aux différents systèmes électroniques du véhicule. Tous les systèmes électroniques du VE utilisent l'électricité en basse tension, de sorte que la haute tension de la batterie doit d'abord être convertie pour être utile à ces systèmes.
3. Unité de contrôle du véhicule
En tant que tour de contrôle de tous les systèmes de contrôle de l'alimentation électrique du véhicule, la VCU est sans doute le composant le plus important de l'EPCU. Elle supervise presque tous les mécanismes de contrôle de l'alimentation du véhicule, y compris le contrôle du moteur, le contrôle du freinage régénératif, la gestion de la charge de la climatisation et l'alimentation des systèmes électroniques.
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Spécifique E-GMP
Lorsque le conducteur allume la voiture, l'électricité de la batterie haute tension démarre le véhicule et met le système sous tension, en veille. Lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, le moteur tourne et produit un couple maximal. Ensuite, la transmission du VE transmet la puissance aux roues conformément aux caractéristiques du moteur.
Pièces et technologies principales
1. Système PE
1-1. Moteur
L'équivalent du moteur dans un ICEV, le moteur produit la puissance grâce à laquelle le véhicule peut fonctionner en convertissant l'énergie électrique de la batterie en énergie mécanique. Le moteur sert également de générateur pendant la réduction, selon le système de freinage régénératif*.
*système de freinage régénératif : convertit l'énergie cinétique de la course élastique (par exemple, en descente) en énergie électrique, qui est ensuite stockée dans la batterie. Le système récupère ou régénère essentiellement une partie de l'énergie dépensée pendant le freinage.
1-2. Transmission EV
L'équivalent de la transmission dans un ICEV, la transmission EV ajuste le nombre de révolutions du moteur afin que le véhicule électrique puisse atteindre un couple plus élevé.
*Déconnecteur de transmission EV : la première adaptation au monde sur un véhicule EV, dans laquelle le moteur et l'essieu moteur peuvent être connectés ou déconnectés selon les besoins. Le mécanisme permet de passer librement de 2RM à 4RM.
1-3. Onduleur
L'onduleur convertit l'alimentation CC de la batterie en alimentation CA utilisée pour le contrôle du couple dans le moteur. Le module d'alimentation de l'onduleur est livré avec des semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC)* qui sont plus efficaces que les semi-conducteurs existants fabriqués avec du silicium (Si).
*Semi-conducteurs SiC : Semi-conducteurs de puissance qui utilisent le matériau de pointe carbure de silicium (par opposition au silicium) pour convertir/traiter/contrôler l'électricité. Ils sont plus robustes, plus conducteurs thermiquement et conservent mieux l'énergie que les semi-conducteurs Si de la génération précédente.
2. Système de gestion de la charge du véhicule (VCMS)
Un composant central de V2L* avec l'ICCU, le système de gestion de la charge du véhicule supervise toutes les fonctions du véhicule liées à la charge.
*V2L (Vehicle to Load) : Une technologie qui permet à l'énergie électrique de la batterie d'être utilisée par des appareils externes. La puissance de sortie maximale est fixée à 3,5 kW en raison de certaines spécifications des pièces. Si une boîte de contrôle dans le câble (ICCB) est utilisée, le système peut également charger lentement la batterie d'un autre véhicule (V2V ; véhicule à véhicule).
3. Unité de contrôle de charge intégrée (ICCU)
L'ICCU est une mise à niveau par rapport à l'OBC, qui ne permettait qu'une charge unidirectionnelle d'une source externe vers la batterie. Il permet désormais une charge bidirectionnelle, ce qui permet la fonction V2L susmentionnée.
4. Unité de contrôle du véhicule (VCU)
La VCU est chargée de contrôler la plupart des fonctions du véhicule qui dépendent de l'électricité, y compris le contrôle du moteur, le freinage régénératif, le contrôle de la climatisation, l'électronique du véhicule et l'alimentation électrique.
5. Batterie haute tension
La batterie stocke et fournit l'énergie électrique nécessaire pour alimenter la voiture. L'insertion de plus de cellules de batterie dans la batterie augmente l'autonomie du véhicule, mais elle rend également le véhicule plus lourd et plus cher. Trouver le point de compromis qui correspond le mieux au modèle de véhicule est essentiel. Les récentes avancées de la technologie des batteries ont vu l'augmentation progressive de la densité énergétique des batteries.
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VE en général
Comme on le sait, les VE utilisent l'électricité stockée dans la batterie pour faire fonctionner le moteur et générer la puissance nécessaire à la conduite. C'est la plus grande différence avec les véhicules à combustion interne, dans lesquels le moteur brûle du carburant fossile pour générer cette puissance. En tant que tels, les VE n'ont pas besoin du moteur et de la transmission, les deux composants les plus cruciaux des véhicules à combustion interne. Au lieu de cela, les VE embarquent plusieurs composants pour l'alimentation électrique : le moteur, la batterie, le chargeur embarqué et l'unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU). Tous sont des composants essentiels pour réaliser la conversion de l'électricité de la batterie en force cinétique qui propulse le VE vers l'avant.
1) Moteur
Le moteur convertit l'énergie électrique en énergie cinétique qui fait bouger les roues. L'avantage d'utiliser le moteur au lieu d'un moteur est nombreux : tout d'abord, le bruit et les vibrations que nous associons généralement aux voitures sont minimisés. De nombreux passagers qui montent pour la première fois dans un VE sont surpris par le silence et le confort de la conduite. De plus, le groupe motopropulseur du VE est plus petit que le moteur, ce qui offre beaucoup d'espace supplémentaire pour une conception efficace du véhicule, comme un espace cabine ou un rangement plus grands.
Le moteur est également en partie un générateur électrique : il convertit l'énergie cinétique générée en point mort (par exemple, lorsque la voiture descend une pente) en énergie électrique stockée dans la batterie. La même idée d'économie d'énergie s'applique lorsque la voiture réduit sa vitesse, ce qui aboutit au « système de freinage régénératif ». Certains des VE du groupe Hyundai Motor sont équipés d'un mécanisme qui peut contrôler les niveaux de freinage régénératif via des palettes au volant, ce qui non seulement améliore l'économie de carburant, mais ajoute également un élément intéressant et amusant à la conduite.
2) Réducteur
Le réducteur est une sorte de transmission en ce sens qu'il sert à transmettre efficacement la puissance du moteur à la roue. Mais il porte le nom spécial de « réducteur » pour une raison : le moteur a un régime beaucoup plus élevé que celui d'un moteur à combustion interne, de sorte que, alors que les transmissions modifient le régime du moteur pour correspondre aux circonstances de la conduite, le réducteur doit toujours réduire le régime à un niveau approprié. Avec le régime réduit, le groupe motopropulseur du VE peut profiter du couple plus élevé qui en résulte.
3) Batterie
La batterie stocke l'énergie électrique et équivaut à un réservoir de carburant dans un moteur à combustion interne. La distance de conduite maximale d'un VE est souvent déterminée par la capacité de la batterie : plus la capacité est élevée, plus la distance de conduite est élevée. Dans cette optique, augmenter la capacité peut sembler un choix évident, car une distance de conduite élevée réduit le besoin ennuyeux de s'arrêter fréquemment aux bornes de recharge. Mais le choix n'est en fait pas si évident, car la taille et le poids de la batterie ont également de grandes implications sur les performances du véhicule. La batterie plus grande et plus lourde empiète sur l'espace cabine/rangement et aggrave l'efficacité énergétique et l'économie de carburant. La meilleure façon d'optimiser les performances est donc de maximiser la densité énergétique de la batterie, c'est-à-dire d'avoir une batterie petite et légère qui stocke autant d'énergie électrique que possible.
Grâce aux récentes avancées de la technologie des batteries, les VE les plus récents présentent des améliorations significatives par rapport aux anciens modèles en termes de densité de la batterie et de distance de conduite. Le Kia Soul Booster EV, par exemple, est équipé d'une batterie lithium-ion de 64 kWh qui dure une distance maximale de 386 km (selon les normes de certification coréennes). La durée de vie de la batterie a également connu des améliorations significatives : en supposant un schéma d'utilisation normal, la batterie du Soul Booster EV peut durer tout le cycle de vie du véhicule. Pour expliquer plus en détail, il faut d'abord comprendre que les batteries lithium-ion des VE présentent une durée de vie qui varie en fonction du schéma de charge. Si le schéma de charge est tel que la batterie entière est épuisée et rechargée à fond, la batterie peut être utilisée pour 1 000 charges ; si la batterie est utilisée à moitié (50 %) et rechargée, 5 000 charges ; si un cinquième de la batterie est utilisé (20 %) et rechargé, 8 000 charges. Cela signifie que si le Soul Booster EV est conduit sur 77 kilomètres par jour (équivalent à 20 % de la distance de conduite maximale) et rechargé tous les soirs, la batterie peut durer 8 000 jours (22 ans).
Système de gestion de la batterie (BMS)
Le système de gestion de la batterie (BMS) gère les nombreuses cellules de la batterie afin qu'elles puissent fonctionner comme s'il s'agissait d'une seule entité. La batterie du VE est constituée d'un minimum de dizaines à des milliers de mini-cellules, et chaque cellule doit être dans un état similaire aux autres afin d'optimiser la durabilité et les performances de la batterie.
Le plus souvent, le BMS est intégré au corps de la batterie, bien qu'il soit parfois intégré à l'unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU). Le BMS supervise principalement l'état de charge/décharge de la cellule, mais lorsqu'il détecte une cellule défectueuse, il ajuste automatiquement l'état d'alimentation de la cellule (marche/arrêt) via un mécanisme de relais (le mécanisme conditionnel pour l'ouverture/la fermeture d'autres circuits).
Système de chauffage de la batterie
À des températures plus basses, la batterie voit une diminution de sa capacité et de sa vitesse de charge. Le réchauffeur de batterie existe pour maintenir la batterie dans la plage de température idéale, en empêchant les baisses de performance saisonnières et en maintenant la distance de conduite maximale. Le système fonctionne également pendant la charge, assurant l'efficacité de la charge.
4) Chargeur embarqué (OBC)
Le chargeur embarqué (OBC) est utilisé pour convertir le courant alternatif (CA) des chargeurs lents ou des chargeurs portables utilisés sur les prises domestiques en courant continu (CC). Cela peut donner à l'OBC une apparence similaire à celle d'un onduleur traditionnel, mais ils diffèrent de manière cruciale dans leur fonction ; l'OBC sert à la charge, et l'onduleur sert à l'accélération/décélération. Incidemment, l'OBC n'est pas nécessaire pour la charge rapide, car les chargeurs rapides fournissent déjà l'électricité en courant continu.
5) Unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU)
L'unité de contrôle de l'alimentation électrique (EPCU) est une intégration efficace de presque tous les appareils qui contrôlent le flux de l'alimentation électrique dans le véhicule. Il se compose de l'onduleur, du convertisseur CC-CC basse tension (LDC) et de l'unité de contrôle du véhicule (VCU).
1. Onduleur
L'onduleur convertit le courant continu (CC) de la batterie en courant alternatif (CA), qui est ensuite utilisé pour contrôler la vitesse du moteur. L'appareil est responsable de l'exécution de l'accélération et de la décélération, il joue donc un rôle crucial dans la maximisation de la capacité de conduite du VE.
2. Convertisseur CC-CC basse tension
Le LDC convertit l'électricité haute tension de la batterie haute tension du VE en basse tension (12 V) et l'alimente aux différents systèmes électroniques du véhicule. Tous les systèmes électroniques du VE utilisent l'électricité en basse tension, de sorte que la haute tension de la batterie doit d'abord être convertie pour être utile à ces systèmes.
3. Unité de contrôle du véhicule
En tant que tour de contrôle de tous les systèmes de contrôle de l'alimentation électrique du véhicule, la VCU est sans doute le composant le plus important de l'EPCU. Elle supervise presque tous les mécanismes de contrôle de l'alimentation du véhicule, y compris le contrôle du moteur, le contrôle du freinage régénératif, la gestion de la charge de la climatisation et l'alimentation des systèmes électroniques.
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Spécifique E-GMP
Lorsque le conducteur allume la voiture, l'électricité de la batterie haute tension démarre le véhicule et met le système sous tension, en veille. Lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, le moteur tourne et produit un couple maximal. Ensuite, la transmission du VE transmet la puissance aux roues conformément aux caractéristiques du moteur.
Pièces et technologies principales
1. Système PE
1-1. Moteur
L'équivalent du moteur dans un ICEV, le moteur produit la puissance grâce à laquelle le véhicule peut fonctionner en convertissant l'énergie électrique de la batterie en énergie mécanique. Le moteur sert également de générateur pendant la réduction, selon le système de freinage régénératif*.
*système de freinage régénératif : convertit l'énergie cinétique de la course élastique (par exemple, en descente) en énergie électrique, qui est ensuite stockée dans la batterie. Le système récupère ou régénère essentiellement une partie de l'énergie dépensée pendant le freinage.
1-2. Transmission EV
L'équivalent de la transmission dans un ICEV, la transmission EV ajuste le nombre de révolutions du moteur afin que le véhicule électrique puisse atteindre un couple plus élevé.
*Déconnecteur de transmission EV : la première adaptation au monde sur un véhicule EV, dans laquelle le moteur et l'essieu moteur peuvent être connectés ou déconnectés selon les besoins. Le mécanisme permet de passer librement de 2RM à 4RM.
1-3. Onduleur
L'onduleur convertit l'alimentation CC de la batterie en alimentation CA utilisée pour le contrôle du couple dans le moteur. Le module d'alimentation de l'onduleur est livré avec des semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC)* qui sont plus efficaces que les semi-conducteurs existants fabriqués avec du silicium (Si).
*Semi-conducteurs SiC : Semi-conducteurs de puissance qui utilisent le matériau de pointe carbure de silicium (par opposition au silicium) pour convertir/traiter/contrôler l'électricité. Ils sont plus robustes, plus conducteurs thermiquement et conservent mieux l'énergie que les semi-conducteurs Si de la génération précédente.
2. Système de gestion de la charge du véhicule (VCMS)
Un composant central de V2L* avec l'ICCU, le système de gestion de la charge du véhicule supervise toutes les fonctions du véhicule liées à la charge.
*V2L (Vehicle to Load) : Une technologie qui permet à l'énergie électrique de la batterie d'être utilisée par des appareils externes. La puissance de sortie maximale est fixée à 3,5 kW en raison de certaines spécifications des pièces. Si une boîte de contrôle dans le câble (ICCB) est utilisée, le système peut également charger lentement la batterie d'un autre véhicule (V2V ; véhicule à véhicule).
3. Unité de contrôle de charge intégrée (ICCU)
L'ICCU est une mise à niveau par rapport à l'OBC, qui ne permettait qu'une charge unidirectionnelle d'une source externe vers la batterie. Il permet désormais une charge bidirectionnelle, ce qui permet la fonction V2L susmentionnée.
4. Unité de contrôle du véhicule (VCU)
La VCU est chargée de contrôler la plupart des fonctions du véhicule qui dépendent de l'électricité, y compris le contrôle du moteur, le freinage régénératif, le contrôle de la climatisation, l'électronique du véhicule et l'alimentation électrique.
5. Batterie haute tension
La batterie stocke et fournit l'énergie électrique nécessaire pour alimenter la voiture. L'insertion de plus de cellules de batterie dans la batterie augmente l'autonomie du véhicule, mais elle rend également le véhicule plus lourd et plus cher. Trouver le point de compromis qui correspond le mieux au modèle de véhicule est essentiel. Les récentes avancées de la technologie des batteries ont vu l'augmentation progressive de la densité énergétique des batteries.