Les notions de bases des véhicules électriques hybrides

Introduction

Les véhicules électriques hybrides sont en réalité propulsés par un moteur à combustion interne et un système de propulsion électrique qui utilise l’énergie électrique stockée dans une petite batterie. Un véhicule électrique hybride ne peut pas être branché sur un chargeur de VE comme les véhicules hybrides rechargeables et les véhicules électriques à batterie. Au lieu de cela, la batterie est chargée via un mécanisme appelé freinage régénératif et par le moteur à combustion interne. Les véhicules électriques hybrides combinent l’avantage d’une économie de carburant élevée et des faibles émissions de gaz à effet de serre en plus de ça une autonomie normale et conventionnelle comme toute voiture à essence/diesel. Dans un véhicule électrique hybride, la puissance mécanique est délivrée tantôt par le moteur électrique, tantôt par le moteur à essence et parfois par les deux à la fois. Une large gamme de véhicules électriques hybrides est actuellement disponible sur le marché et ils sont souvent plus chers que des véhicules conventionnels similaires, mais une partie des coûts peut être récupérée grâce aux économies de carburant et aux incitations publiques.

Quels sont les éléments de base constituant un véhicule électrique hybride?

Les composants clés d’un véhicule électrique hybride sont :

1. Moteur de traction électrique : En consommant l’énergie de la batterie, le moteur électrique entraîne les roues de la voiture. En fait, certaines voitures utilisent ce qu’on appelle des moteurs-générateurs qui remplissent les deux fonctions, conduire la voiture et produire de l’électricité.
2. Générateur électrique : Les véhicules électriques hybrides peuvent générer de l’électricité à partir des roues lors du freinage. Cette fonctionnalité est appelée freinage régénératif et, dans certaines voitures, elle est réalisée à l’aide d’un générateur électrique autonome, mais dans certains véhicules électriques hybrides, elle est réalisée à l’aide d’un moteur-générateur.
3. Convertisseur DC/DC : Cet appareil convertit la haute tension DC provenant du pack batterie en basse tension DC afin d’alimenter les accessoires du véhicule et de recharger la batterie auxiliaire.
4. Batterie de traction : Cette batterie est constituée de cellules lithium-ion rechargeables qui sont chargées lors du freinage régénératif ou par le moteur à combustion interne, elle stocke l’électricité pour être utilisée par le moteur de traction électrique.
5. Contrôleur électronique de puissance : Cette unité gère le flux d’électricité délivré par la batterie de traction au moteur électrique tout en contrôlant la vitesse et le couple produit par ce dernier.
6. Batterie auxiliaire : Le rôle de cette batterie est de fournir de l’électricité pour démarrer la voiture avant que la batterie de traction ne soit engagée en plus alimenter les accessoires de la voiture pendant le démarrage.
7. Moteur à combustion interne : Comme dans toute voiture conventionnelle, dans le moteur à combustion interne, le carburant est injecté dans le collecteur d’admission ou la chambre de combustion, où il est combiné avec de l’air, et le mélange air/carburant est enflammé par l’étincelle d’une bougie d’allumage.
8. Réservoir de carburant : Cette unité stocke le carburant à bord du véhicule jusqu’à ce qu’il soit nécessaire pour le moteur.
9. Remplissage de carburant : Un remplissage de carburant est l’ouverture par laquelle du carburant (essence ou diesel) est ajouté au réservoir de carburant d’un véhicule. Cette ouverture est généralement située à l’extérieur du véhicule et souvent à l’arrière de la voiture. Il est recouvert d’un bouchon de remplissage de carburant pour protéger le système de carburant de la poussière, des débris et des éléments non autorisés.
10. Système d’échappement : Le rôle du système d’échappement est de canaliser les gaz d’échappement provenant du moteur vers l’extérieur par le pot d’échappement. Les véhicules électriques hybrides sont généralement équipés d’un catalyseur à trois voies conçu pour réduire les émissions du moteur.
11. Transmission : La transmission transfère la puissance mécanique du moteur thermique et/ou du moteur de traction électrique pour entraîner les roues.
12. Système de gestion thermique : Cette unité se compose généralement d’un radiateur, d’un ventilateur et d’une pompe à liquide de refroidissement. Tous fonctionnent d’une manière à maintenir une plage de température de fonctionnement appropriée pour le moteur thermique, la batterie, le moteur électrique, l’électronique de puissance et les autres composants constituant le véhicule.

Quels sont les types de véhicules électriques hybrides?

La plupart des gens ont entendu parler des véhicules électriques hybrides, mais peu d’entre eux connaissent réellement les différents types qui existent sur le marché. Les véhicules électriques hybrides peuvent être des hybrides légers ou entièrement hybrides (100% hybrides).

Hybrides légers:

Également appelés micro-hybrides, ils constituent l’une des innovations les plus récentes en matière de technologie hybride ; ils utilisent une batterie et un moteur électrique pour aider à propulser le véhicule lors de l’accélération à partir d’un arrêt mort et aider le moteur à s’arrêter lorsque le véhicule s’arrête. Un système hybride léger ne peut pas entraîner le véhicule en utilisant uniquement l’électricité comme une voiture entièrement hybride. Ces véhicules coûtent moins cher que les véhicules entièrement hybrides mais offrent une économie de carburant moindre.

100% Hybrides:

Les voitures entièrement hybrides ou 100% hybrides ont des batteries plus grosses et des moteurs électriques plus puissants, qui peuvent conduire la voiture sur de courtes distances à basse vitesse contrairement aux hybrides légers. Et lorsqu’il s’agit de véhicules entièrement hybrides, on peut distinguer trois types de configurations pour le groupes motopropulseurs :

• Hybrides parallèles : avec les hybrides parallèles, les roues peuvent être propulsées de 3 manières, soit directement par le moteur à combustion interne, soit directement par le moteur électrique, soit par les deux systèmes en même temps.

• Hybrides en série : Dans les hybrides en série, les roues sont propulsées uniquement par le moteur électrique. Le moteur à combustion interne fournit de l’énergie au générateur électrique qui envoie ensuite l’énergie électrique au moteur électrique et/ou à la batterie.

• Hybrides série-parallèle : Grâce à une répartition mécanique de la puissance, une hybride série-parallèle combine les caractéristiques des hybrides série et parallèle, pour offrir le meilleur des deux, le système informatique embarqué choisissant la configuration la plus efficace pour fonctionner à un moment donné.

Avantages et inconvénients des véhicules électriques hybrides?

Les véhicules électriques hybrides sont déjà sur le marché depuis un certain temps. Et comme toute voiture, l’utilisation d’une voiture électrique hybride présente certains avantages et inconvénients. Voici les principaux à garder à l’esprit :
Avantages:

• Les véhicules hybrides sont économiques du point de vue du carburant. En fait, comparés aux véhicules essence/diesel traditionnels, ils peuvent atteindre une efficacité nettement supérieure, ce qui permet de réaliser des économies au fil du temps, en particulier pour ceux qui conduisent la plupart de leur temps dans les villes urbaines.
• Les véhicules hybrides émettent moins de gaz à effet de serre que les voitures conventionnelles, ce qui peut contribuer à réduire la pollution atmosphérique et à améliorer la qualité globale de l’air.
• Les véhicules hybrides nécessitent moins d’entretien que les voitures conventionnelles.

Inconvénients:

• Les véhicules hybrides ont tendance à coûter plus cher que les véhicules traditionnels.
• Les véhicules hybrides sont complexes à entretenir, ils nécessitent un entretien plus spécialisé que les voitures traditionnelles.
• Les voitures hybrides ont généralement un coût d’assurance plus élevé que les voitures essence/diesel, car la technologie utilisée à l’intérieur est beaucoup plus coûteuse à réparer ou à remplacer.
• Les batteries des véhicules hybrides peuvent également coûter plus cher à remplacer. Cependant, vous ne devriez pas avoir besoin de la remplacer trop souvent, car la plupart des fabricants offrent généralement une garantie de cinq ans, soit à peu près 100 000 km.