Comprendre le fonctionnement d’une voiture électrique !

Le monde traverse actuellement une crise écologique sans précédent engendrée par l’activité humaine. Cela pousse de plus en plus de personnes à se questionner sur leur empreinte écologique et la façon de la réduire efficacement. Au centre de ces réflexions, se trouvent bien évidemment les modes de transport. C’est ainsi que les voitures électriques semblent constituer une alternative intéressante aux véhicules classiques, dotées d’un moteur thermique carburant aux énergies fossiles. Cependant, leur fonctionnement demeure encore obscur à bien des personnes. Nous tâcherons ici d’apporter quelques éclaircissements essentiels.

Caractérisation des voitures électriques

La propriété principale permettant de caractériser une voiture électrique est le type d’énergie convertie qui détermine le type de moteur. Ainsi, dans le cas des voitures électriques, puisque l’énergie mécanique est générée par l’électricité, le terme « moteur électrique » est utilisé pour décrire le système qui permet au véhicule de fonctionner. Les voitures classiques emploient un moteur à énergie thermique. Les moteurs électriques, inventés et utilisés avec succès il y a une dizaine d’années au début du vingt-et-unième siècle, utilisent des champs électromagnétiques générés par des sources d’alimentation représentées par un courant électrique. De nature réversible, le moteur électrique peut se transformer en générateur, notamment lors des décélérations ou ce qu’on appelle également des freinages récupératifs, nous y reviendrons.

Il faut avoir en tête que la voiture électrique est alimentée par une batterie, qui est elle-même alimentée et chargée par soit :

• une source d’énergie électrique, via une connexion à un réseau électrique,
• un moteur thermique, qui n’est pas relié aux roues pendant la conduite. Ainsi, ce moteur thermique prolonge l’autonomie sans entrainer des arrêts de route, agissant ainsi comme un générateur ou prolongateur d’autonomie.

Comment fonctionne un moteur électrique ?

Nous essaierons maintenant d’aborder le fonctionnement d’un moteur électrique un peu plus en détail. Les moteurs de véhicules électriques fonctionnent grâce à des processus physiques développés à la fin du 19e siècle. Le procédé consiste à utiliser un courant électrique pour créer un champ magnétique sur la partie fixe de la machine, appelée le « stator », qui, lorsqu’il se déplace, active la partie tournante, qu’on appelle le « rotor ». Le moteur électrique est placé en bout de la chaîne cinématique. Notons que cette dernière est constituée pour faire simple :

• du moteur,
• de l’embrayage,
• de la boîte de vitesses,
• des roues.

Ainsi placé, le moteur va permettre aux roues de tourner. Son rôle est de convertir l‘énergie électrique de la batterie en énergie mécanique lors de la phase de traction du véhicule, tout en inversant également ce processus lors de la phase de freinage, c’est ce qu’on appelle la régénération électrique.

Pour résumer, dans une voiture électrique, lorsque le conducteur appuie sur l’accélérateur, la batterie de la voiture transfère de l’énergie électrique au stator, cela fait tourner le rotor, qui génère l’énergie mécanique nécessaire pour faire tourner les engrenages de la voiture. Lorsque les engrenages tournent, les roues tournent également. Toutes ces étapes se déroulent en un éclair, sans avoir besoin de brûler des combustibles fossiles !

Comment se charge une voiture électrique ?

Les batteries des véhicules électriques fonctionnent au courant continu. Or, pour le moteur principal d’un véhicule électrique (assurant la traction du véhicule), ce courant continu doit être converti en courant alternatif par un onduleur. En outre, les constructeurs automobiles ont doté leurs voitures électriques d’un « superpouvoir » : lorsque votre moteur tourne sans puissance (comme lorsque vous retirez votre pied de la pédale d’accélérateur ou des freins), cela génère également de l’énergie qui va directement dans votre batterie. Et si cela ne suffisait pas, pour augmenter davantage l’autonomie d’un véhicule électrique, un équipement complémentaire (généralement un moteur thermique) est parfois utilisé pour produire de l’électricité. C’est ce qu’on appelle un « prolongateur d’autonomie ».