Comprendre les voitures électriques et leur fonctionnement

L'objectif est clair à mesure que nous avançons. L'industrie automobile devient de plus en plus respectueuse de l'environnement. Les constructeurs automobiles de luxe développent en permanence de nouveaux véhicules tout électriques. Vous n'avez plus à choisir entre commodité, rapidité et durabilité. Avec les meilleures voitures électriques de luxe de 2022, vous pouvez tout avoir.

Les voitures électriques peuvent être plus chères, mais les incitations gouvernementales et les allégements fiscaux peuvent souvent aider à compenser le coût. De plus, les véhicules électriques sont généralement plus faciles à entretenir et sûrement plus efficaces. Dans cet article, je vais vous expliquer tout ce que vous devez savoir sur les voitures électriques en répondant aux questions suivantes :

• Qu'est-ce qu'une voiture électrique ?
• Les voitures électriques fonctionnent-elles au gaz ?
• Les voitures électriques consomment-elles du pétrole ?
• Comment fonctionnent les voitures électriques ?
• Quels sont les composants clés d'une voiture électrique ?
• Quels sont les types de voitures électriques ?
• Quel liquide est nécessaire dans une voiture électrique ?
• Comment recharger une voiture électrique ?
• Les voitures électriques peuvent-elles se recharger ?
• Quelle distance une voiture électrique peut-elle parcourir avec une charge complète ?
• Combien de temps faut-il pour recharger une voiture électrique ?
• Combien coûte la recharge d'une voiture électrique ?
• Combien coûte une voiture électrique ?

Qu'est-ce qu'une voiture électrique ?

Les véhicules électriques (VE) sont alimentés par une batterie plutôt que par un réservoir d'essence et ont un moteur électrique plutôt qu'un moteur à combustion interne. Les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) sont un hybride d'essence et de voiture électrique, composé d'une batterie, d'un moteur électrique, d'un réservoir de carburant et d'un moteur à combustion interne.

Une voiture électrique, parfois appelée voiture électrique à batterie, est un véhicule propulsé par un ou plusieurs moteurs électriques qui utilisent l'énergie stockée dans des batteries. Les véhicules électriques sont plus silencieux, ne génèrent aucune émission de gaz d'échappement et ont des émissions globales inférieures à celles des véhicules à moteur à combustion interne (ICE). En raison de la baisse des coûts de carburant et d'entretien, le coût total de possession des véhicules électriques actuels est inférieur à celui des véhicules ICE équivalents. La recharge d'une voiture électrique est possible à plusieurs bornes de recharge, qui peuvent être construites dans des espaces privés et publics.

De nombreux pays ont mis en place des incitations gouvernementales pour les véhicules électriques rechargeables, notamment des crédits d'impôt, des subventions et d'autres incitations non monétaires, tandis que plusieurs pays ont promulgué une législation visant à éliminer progressivement les ventes de véhicules à carburant fossile afin de réduire la pollution de l'air et de limiter le changement climatique. Les voitures et les camions électriques sont souvent plus propres que même les véhicules conventionnels les plus efficaces en termes de pollution de l'air et d'émissions de gaz à effet de serre. Le degré de propreté est déterminé par le type de véhicule et la source d'électricité.

Lorsque les véhicules électriques à batterie sont alimentés par les réseaux énergétiques les plus propres, leurs émissions de gaz à effet de serre sont comparables à celles d'une voiture qui consomme plus de 100 miles par gallon. Charger et faire fonctionner un véhicule électrique peut être presque sans émission lorsqu'il est entièrement alimenté par des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire ou éolienne.

Les voitures électriques utilisent-elles du gaz ?

Les BEV, ou véhicules électriques à batterie, utilisent l'électricité stockée dans une batterie pour alimenter un moteur électrique qui fait tourner les roues. Les voitures et les camions électriques à batterie sont appelés véhicules "tout électriques" car ils n'utilisent pas d'essence ou de diesel et sont alimentés à l'électricité.

Les voitures électriques consomment-elles du pétrole ?

Parce qu'une automobile électrique utilise un moteur électrique plutôt qu'un moteur à combustion interne, elle n'a pas besoin d'huile moteur. L'huile est nécessaire pour lubrifier diverses pièces mobiles dans les moteurs à combustion des véhicules à essence traditionnels. À grande vitesse, les soupapes, les pistons et les autres pièces mobiles d'un moteur doivent glisser facilement les unes sur les autres, c'est pourquoi de l'huile est introduite dans le moteur pour lubrifier ces interactions et réduire la friction.

L'ajout d'huile à un moteur lui permet de tourner sans grippage ni surchauffe. Pour que le moteur de la voiture continue de fonctionner correctement, de minuscules flocons de métal qui se développent dans l'huile en raison du contact métal sur métal doivent être éliminés après un certain temps, vous devez donc vidanger l'huile et la remplacer par de l'huile neuve ou fraîche.

Dans un véhicule électrique, cependant, rien de tout cela ne se produit. Les véhicules électriques sont propulsés par un moteur électrique et une batterie. Il n'y a pas de pièces mobiles telles que des soupapes, des pistons, des moteurs ou d'autres composants nécessitant une lubrification. Par conséquent, les vidanges d'huile fréquentes ne sont pas nécessaires pour les véhicules électriques.

Comment fonctionne la voiture électrique ?

Les véhicules électriques (VE), souvent appelés véhicules électriques à batterie, sont alimentés par un moteur électrique plutôt que par un moteur à combustion interne. Le moteur électrique est alimenté par une énorme batterie de traction, qui doit être branchée sur une prise murale ou un équipement de charge, communément appelé équipement d'alimentation de véhicule électrique (EVSE).

Les batteries des véhicules électriques (EV) sont chargées en branchant le véhicule sur une source d'alimentation électrique. Même si la production d'électricité contribue à la pollution de l'air, les véhicules électriques des États-Unis sont classés comme des véhicules à zéro émission par l'Environmental Protection Agency, car ils n'émettent aucune émission directe d'échappement ou d'échappement.

Les véhicules électriques disponibles dans le commerce comprennent à la fois des modèles lourds et légers. Les véhicules électriques sont souvent plus chers que les véhicules conventionnels et hybrides comparables, tandis que certains coûts peuvent être compensés par des économies de carburant, un crédit d'impôt fédéral ou des incitations d'État.

Regardez la vidéo ci-dessous pour découvrir le fonctionnement d'une voiture électrique :

Quels sont les composants clés d'une voiture électrique ?

Les composants clés d'une voiture électrique sont les suivants :

• Batterie (auxiliaire électrique)
• Port de recharge
• Convertisseur CC/CC
• Moteur de traction électrique
• Chargeur intégré
• Contrôleur électronique de puissance
• Système thermique (refroidissement)
• Batterie de traction
• Transmission

Batterie (auxiliaire électrique)

La batterie auxiliaire d'un véhicule à propulsion électrique fournit de l'électricité pour alimenter les accessoires du véhicule.

Port de recharge

Le port de charge permet au véhicule de se connecter à une alimentation externe pour charger la batterie de traction.

Convertisseur CC/CC

Cet appareil convertit le courant continu à haute tension du bloc de batterie de traction en courant continu à basse tension nécessaire pour alimenter les accessoires du véhicule et recharger la batterie auxiliaire.

Moteur de traction électrique

Ce moteur alimente les roues du véhicule en puisant son énergie dans la batterie de traction. Certaines voitures ont des moteurs-générateurs qui font à la fois la conduite et la régénération.

Chargeur embarqué

Convertit le courant alternatif entrant du port de charge en courant continu pour charger la batterie de traction. Pendant le chargement du pack, il se connecte également à l'équipement de charge et analyse les propriétés de la batterie telles que la tension, le courant, la température et l'état de charge.

Contrôleur électronique de puissance

Cet équipement gère le flux d'énergie électrique fourni par la batterie de traction, en gérant la vitesse et le couple produits par le moteur électrique de traction.

Système thermique (refroidissement)

Ce système maintient le moteur, le moteur électrique, l'électronique de puissance et d'autres composants dans une plage de température de fonctionnement sûre.

Batterie de traction

Une batterie qui stocke l'énergie pour une utilisation par le moteur de traction électrique.

Transmission (électrique)

La transmission est responsable du transfert de la puissance mécanique du moteur de traction électrique aux roues.

Quels sont les types de voitures électriques ?

Voici les différents types de voitures électriques :

• Véhicules électriques à batterie
• Véhicules électriques hybrides
• Véhicules électriques hybrides rechargeables

Véhicules électriques à batterie

Les véhicules électriques à batterie (BEV), communément appelés EV, sont des véhicules entièrement électriques avec des batteries rechargeables et sans moteur à essence. La batterie, qui est rechargée à partir du réseau, fournit toute l'énergie nécessaire à la voiture. Les BEV sont des véhicules à zéro émission, car ils ne produisent pas d'émissions de gaz d'échappement nocives ni de risques de pollution de l'air comme le font les véhicules à essence typiques.

Véhicules électriques hybrides

Les véhicules électriques hybrides, ou VHE, sont alimentés à la fois par un moteur à essence et un moteur électrique. Toute l'énergie de la batterie est obtenue grâce au freinage régénératif, qui récupère l'énergie de freinage autrement gaspillée pour soutenir le moteur à essence pendant l'accélération. Cette énergie de freinage est généralement gaspillée sous forme de chaleur dans les plaquettes de frein et les rotors d'une voiture à moteur à combustion interne traditionnelle. Les hybrides ordinaires ne peuvent pas se recharger en se branchant au réseau et ne peuvent pas se recharger avec EVgo.

Véhicules électriques hybrides rechargeables

Les véhicules électriques hybrides rechargeables, ou PHEV, sont alimentés à la fois par un moteur thermique et un moteur électrique. Comme les hybrides ordinaires, ils peuvent recharger leurs batteries via le freinage régénératif. Ils diffèrent des hybrides normaux en ce qu'ils ont une batterie considérablement plus grande et peuvent se recharger en se branchant sur le réseau.

Alors que les hybrides normaux peuvent parcourir 1 à 2 milles avant que le moteur à essence ne démarre, les PHEV peuvent parcourir de 10 à 40 milles avant que le moteur à essence ne démarre. Lorsque l'autonomie tout électrique est réduite, les PHEV se comportent comme des hybrides ordinaires et peuvent parcourir des centaines de kilomètres. de miles avec un seul plein d'essence.

Quel liquide est nécessaire dans une voiture électrique ?

Bien qu'une voiture électrique nécessite moins d'entretien, cela ne signifie pas qu'elle doit être ignorée. N'oubliez pas qu'il n'existe pas d'automobile sans entretien. Bien que vous n'ayez jamais besoin de changer l'huile d'un véhicule électrique, vous devez tout de même effectuer des vérifications de routine sur les fluides suivants dans les véhicules électriques :

• Liquide de refroidissement
• Liquide de rupture
• Liquide de transmission

Liquide de refroidissement

La chaleur est un problème majeur pour les véhicules électriques et à essence. Le liquide de refroidissement est nécessaire pour réguler la chaleur générée par la batterie lithium-ion de votre voiture électrique. C'est un domaine où un véhicule électrique et un véhicule thermique suivent la même procédure.

Vérifiez les niveaux de liquide de refroidissement dans la batterie, l'onduleur et le chauffage de l'habitacle de votre voiture. Bien que le chauffage de la cabine ne soit pas important, les deux autres composants sont vitaux. Si vous avez déjà entendu parler d'une voiture électrique prenant feu, c'est probablement à cause d'une batterie surchauffée. Gardez les niveaux de liquide de refroidissement élevés pour éviter que la batterie n'explose.

Liquide de rupture

Bien que les véhicules électriques utilisent des plaquettes de frein, elles doivent rarement être remplacées en raison du mécanisme de freinage régénératif. La technologie réduit l'usure des freins en convertissant l'énergie cinétique d'un véhicule en mouvement en énergie électrique pour la batterie. Essentiellement, le système sert de méthode principale pour ralentir la voiture et réduire l'usure des plaquettes de frein.

Le système de freinage régénératif d'une voiture électrique est un élément important de l'équipement de production d'énergie. L'entretien typique d'une voiture électronique consiste à s'assurer que le système de freinage est opérationnel, ce qui est essentiel car c'est votre principal moyen de ralentir le véhicule en plus de créer de l'énergie. Comme les conséquences sur la sécurité sont importantes, vous devez faire entretenir vos freins régulièrement.

Liquide de transmission

La boîte de vitesses à plusieurs vitesses ou à prise directe d'un véhicule électronique peut nécessiter des changements de liquide pendant la durée de possession. Il est essentiel de consulter votre manuel du propriétaire pour déterminer l'intervalle recommandé pour effectuer ce service sur votre véhicule électrique spécifique.

Comment recharge-t-on une voiture électrique ?

Pour garder leurs batteries chargées, la plupart des conducteurs de VE se branchent sur un ChargePoint chaque fois qu'ils se garent. Les conducteurs peuvent avoir besoin de recharger sur la route, ce qui nécessite l'utilisation de chargeurs plus puissants. Selon l'endroit où vous vous trouvez, vous pouvez commencer à charger en branchant ou en utilisant une application, une carte sans contact ou une carte RFID.

Les voitures électriques peuvent-elles se recharger ?

Le freinage régénératif est un mécanisme sophistiqué qui permet à la batterie d'un véhicule électrique de retenir l'énergie cinétique des roues lorsque le frein est appliqué. L'énergie cinétique est transférée des roues de la voiture à la transmission, et une partie de celle-ci est stockée dans la batterie.

Bien sûr, ce stockage d'énergie se produit à une échelle assez petite et n'est pas suffisant pour recharger la voiture électrique pendant une période prolongée, mais les inventeurs ont déjà suggéré d'améliorer cette fonction de freinage régénératif pour permettre l'auto-charge des VE. Par exemple, le concept d'appliquer le freinage régénératif à plus grande échelle pour permettre l'auto-charge des véhicules électriques est incorrect, car il n'est pas suffisamment économe en énergie pour créer une infrastructure de charge stable.

Comme indiqué précédemment, seule une partie de l'énergie cinétique des roues de la voiture est stockée dans la batterie. Même avec des générateurs de roue et des alternateurs, la quantité d'énergie transférée est insuffisante pour charger efficacement la batterie d'une voiture électrique.

Quelle distance une voiture électrique peut-elle parcourir avec une charge complète ?

Les véhicules électriques actuels peuvent parcourir environ 250 miles avec une seule charge, cependant, certains, comme ceux de Tesla, peuvent parcourir environ 350 miles avec une seule charge. De nombreux constructeurs automobiles ont déclaré leur intention de commercialiser des véhicules électriques avec une autonomie étendue et une recharge plus rapide.

L'avenir est arrivé et d'autres véhicules électriques à longue portée sont en route. Voici quelques comparaisons de véhicules électriques populaires pouvant parcourir plus de 200 km avec une seule charge :

• Audi E-Tron – 204 milles
• Nissan Leaf Plus – 226 milles
• Jaguar I-Pace – 234 milles
• Chevrolet Bolt – 238 milles
• Kia Niro électrique – 239 miles
• Hyundai Kona EV – 258 miles
• Tesla Modèle X – 305 miles
• Tesla Model 3 longue portée – 322 miles
• Tesla Model S – 391 miles

General Motors et Volkswagen, entre autres, prévoient des dizaines de véhicules électriques abordables dans les prochaines années. Les voitures énumérées ci-dessus ne sont que la pointe de l'iceberg. Jusqu'où peut-on s'attendre à ce qu'un VE aille bientôt ? Voici quelques-unes des automobiles électriques les plus attendues pour l'année ou les deux prochaines années. La majorité d'entre elles sont des estimations :

• Ford Mach E :jusqu'à 300 miles par charge
• Volvo Polestar 2 – 300 miles par charge
• Volkswagen ID.4 :220 miles par charge
• Mercedes EQC :220 miles par charge
• BMW iX3 :200 miles par charge
• Volvo XC40 électrique – 200 miles par charge

Combien de temps faut-il pour recharger une voiture électrique ?

Recharger une voiture électrique peut prendre aussi peu que 30 minutes ou aussi longtemps que 12 heures. Ceci est déterminé par la taille de la batterie et le rythme du point de charge. Avec une borne de recharge de 7 kW, une voiture électrique typique (batterie de 60 kWh) met un peu moins de 8 heures pour se recharger de vide à plein.

Combien coûte la recharge d'une voiture électrique ?

L'efficacité énergétique d'un véhicule électrique est mesurée en kilowattheures (kWh) par 100 kilomètres. Le coût de l'énergie (en dollars par kWh) et l'efficacité du véhicule (la quantité d'énergie utilisée pour parcourir 100 miles) doivent être connus pour calculer le coût par mile d'un VE. Si le coût de l'électricité est de 0,13 $ par kWh et que le véhicule a besoin de 33 kWh pour parcourir 100 miles, le coût par mile est d'environ 0,04 $. Si l'électricité coûte 0,13 $ par kilowattheure, la charge d'un véhicule électrique d'une portée de 200 milles (en supposant une batterie épuisée de 66 kWh) coûtera environ 9 $. Pour comparer les prix de l'essence de plusieurs types de véhicules conventionnels et rechargeables.

Combien coûte une voiture électrique ?

En juin 2019, le prix moyen d'une voiture neuve aux États-Unis était de 36 600 $. Il s'agit d'une augmentation de 2 % par rapport à l'année précédente. Cependant, selon les données de Cox Automotive, le coût moyen d'un véhicule électrique est passé de 64 300 $ à 55 600 $, soit une baisse de 13,4 % par rapport à l'année précédente.

Le prix de détail suggéré par le fabricant (PDSF) de plusieurs des principaux véhicules électriques du marché et de leurs différentes versions est indiqué ci-dessous :

1. Tesla Model S

Le PDSF de la Tesla Model S Longue portée : est de 81 190 USD, et Performance : 101 190 $. Tesla Model S, la plus comparable à la Mercedes Benz Classe CLS, est l'exception à la tendance des véhicules électriques qui coûtent plus cher que leurs concurrents équivalents à essence.

2. Tesla Modèle 3

Le PDSF de la batterie Tesla Model 3 Standard Range Plus :41 190 $, batterie longue portée :50 190 $, performances :58 190 $. Bien que la dégradation de la batterie puisse être une préoccupation pour les propriétaires de Tesla au cours des 50 000 premiers kilomètres, elle devient moins problématique par la suite. À 260 000 kilomètres, la plupart des modèles Tesla ne perdent que 10 % de l'autonomie de la batterie.

3. Tesla Modèle X

Le PDSF du Tesla Model X Long Range :86 190 $, performances :106 190 $

4. BMW i3

Le PDSF de la BMW i3 120 Ah :45 445 $, s 120 Ah :48 645 $, 120 Ah avec prolongateur d'autonomie :49 295 $, s 120 Ah avec prolongateur d'autonomie :52 495 $

5. Feuille de Nissan

Le PDSF de la Nissan Leaf S :32 525 $, SV :35 115 $, S Plus :39 125 $, SV Plus :40 675 $, SL Plus :44 825 $

6. Chevrolet Bolt EV

Le PDSF de la Chevrolet Bolt EV LT :37 495 $, Premier :41 895 $

7. Hyundai Kona

Le PDSF du Hyundai Kona SEL : 38 310 $, Limité :42 920 $, Ultimate :46 520 $

8. Volkswagen e-Golf

Le PDSF de la Volkswagen e-Golf SE :33 000 $ (est.), SEL Premium :40 000 $ (est.)

9. Audi e-tron

Le PDSF de l'Audi e-Tron Premium Plus :75 795 $, Prestige :80 095 $, Sportback :81 000 $ (estimation)

10. Jaguar I-Pace

Le PDSF du Jaguar I-Pace est S : 70 875 $, SE : 77 275 $, HSE : 81 925 $

En résumé

Il ne fait aucun doute que les voitures électriques sont une grande et nouvelle invention qui augmente la consommation d'énergie verte. C'est une technologie qui a plus à offrir et il y a encore plus à venir, comme les fabricants l'ont promis. Je pense que c'est tout pour cet article, où nous vous avons éclairé sur tout ce que vous devez savoir sur les voitures électriques.

J'espère que cet article vous a été utile, si c'est le cas, n'hésitez pas à le partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à bientôt