ÉTUDE DE LA VOITURE ÉLECTRIQUE SANS PERMIS

ARNOULT Simon

GOUNOT Maxence

LOPEZ Vincent

RIBEYROL Simon

Analyse fonctionnelle de la voiture électrique sans permis

I-] Les différents types de tractions et de motorisations

électriques . Étude de différentes batteries

II-] Les avantages et inconvénients de ces types de tractions , de motorisations et

batteries pour la voiture électrique sans permis

III-] Étude comparative de différentes voitures électriques :

composants et matériaux

IV-] Optimisation de la voiture électrique sans permis

Conclusion

Analyse

fonctionnelle de la

voiture électrique

sans permis

Utilisateur

MouvementVoiture électrique

sans permis

Se déplacer sans polluer

Analyse

Fonctionnelle

Externe

Utilisateur

Normes

Prix Autonomie

Design

Énergie Électrique

Déplacement

Environnement

Analyse

Fonctionnelle

Externe

Analyse

Fonctionnelle

Interne

Comment optimiser

l’utilisation

de la voiture électrique

sans permis

en agglomération ?

I-] Les différents types de tractions et de motorisations électriques . Étude de

différentes batteries 1-) Les différentes tractions :

A-) Traction électrique dite classique

B-) Traction dite bi mode

C-) Traction dite hybride

2-) Les différents moteurs :

A-) Moteur à Courant Continu

B-) Moteur Asynchrone

C-) Moteur Synchrone

D-) Moteur/Roue

3-) Les différentes batteries :

I-] Les différentes tractions électriques :1\A-) Traction électrique dite classique

La traction électrique dite classique :

Traction la plus répandue ; elle regroupe une batterie, une gestion électronique du courant ainsi qu’un couple moteur/roue électrique.

I-] Les différentes tractions électriques :1\B-) Traction dite bi mode

La traction dite Bi Mode est un couple électrique / thermique :

La traction thermique est utilisée hors des villes .

La traction électrique s'utilise en ville

I-] Les différentes tractions électriques1\C-) Traction dite hybride

La traction dite hybride :Il s'agit d'un groupe électrogène, entraîné par un moteur

thermique ou par une turbine à gaz. Celui-ci produit du courant, qui recharge en permanence un

groupe de batteries.Qui elles ; alimentent un moteur électrique .

I-] Les différents moteurs électriques2\A-) Moteur à Courant Continu

Moteur convertissant l’énergie électrique en énergie mécanique

Composé d’un stator et d’un rotor .

Le stator est fixe , il entraîne le rotor partie mobile à l’aide d’un champ magnétique .

Moteur à courant alternatif . Aucune liaison entre le stator et le rotor .

Couplé à un onduleur , qui transforme le courant continu d’une batterie en courant alternatif pour être exploitable par le moteur .

I-] Les différents moteurs électriques2\B-) Moteur Asynchrone

Moteur qui absorbe un courant électrique dont la fréquence détermine la vitesse de rotation de la machine .

Les courants absorbés par le rotor créent un champs magnétique le faisant tourner dans le stator .

I-] Les différents moteurs électriques2\C-) Moteur Synchrone

Moteur incorporé dans les roues d’un véhicule.

Ces moteurs sont alimentés par des batteries.

I-] Les différents moteurs électriques2\D-) Moteur / Roue

I-] Les différentes batteries

Les batteries au lithium sont les plus répandues :

Lithium - ion 1re génération (1992), 90 Wh par kg

- Lithium Métal Polymère (LMP) (2004), 110 Wh par kg

- Lithium - air ou lithium -oxygène, en cours de développement (2010), + de 500 Wh par kg

Les batteries au nickel , au nickel cadmium et au plomb sont aussi présentes :

- Plomb 2e génération (2006), 75 Wh par kg

- Nickel Métal Hydrure (NiMH), 75 Wh par kg

- Nickel - cadmium (Ni-Cd), 50 Wh par kg

II-] Les avantage et inconvénients de ces types de tractions , de motorisations et batteries

pour la voiture électrique sans permis

1-) Des différentes tractions :

A-) Traction électrique dite classique

B-) Traction dite bi mode

C-) Traction dite hybride

2-) Des différents moteurs :

A-) Moteur à Courant Continu

B-) Moteur Asynchrone

C-) Moteur Synchrone

D-) Moteur/Roue

II-] Les avantage et inconvénients des différents tractions électriques :

1\A-) Traction électrique dite classique

Avantages :

Complètement électrique ;

Pas de pollution atmosphérique et sonore .

Inconvénients :

Autonomie très faible due aux batteries ;

Vitesse limitée a 45 km/h .

Cette traction est très polyvalente mais son

moteur thermique la rend inutilisable pour les

voitures électriques sans permis .

II-] Les avantage et inconvénients des différents tractions électriques :

1\B-) Traction dite bi mode

Avantages :

Permet de recharger les batteries en roulant ;

Inconvénients :

Prend beaucoup de place , très gros volume .

II-] Les avantage et inconvénients des différents tractions électriques :

1\C-) Traction dite hybride

II-] Les avantages et inconvénients des différents moteurs électriques :

2\A-) Le moteur à courant continu

Avantages :

Développé depuis longtemps, il est puissant ;

Son coût de fabrication est faible .

Inconvénients :

Vitesse de rotation très faible ;

Rendement assez limité .

Avantages :

Vitesse de rotation élevée ;

Puissance constante ;

Prix très faible .

Très robuste .

Facilité d’utilisation et peu d’entretien .

Inconvénients :

Couple et rendement limités .

II-] Les avantages et inconvénients des différents moteurs électriques :

2\B-) Le moteur asynchrone

Avantages :

Moteur robuste ;

Couple puissant ;

Rendement élevé .

Inconvénients :

Très peu présent sur le marché ;

Caractéristiques très variables .

II-] Les avantages et inconvénients des différents moteurs électriques :

2\C-) Le moteur synchrone

Avantages :

Compacité de la fonction motrice ;

Meilleure autonomie ;

Optimisation de la chaîne d’énergie .

Inconvénients :

Vulnérabilité de la fonction motrice ;

Nécessite un renforcement , pour plus de sécurité .

II-] Les avantages et inconvénients des différents moteurs électriques :2\D-) Le moteur / roue

III-] Études comparative de différentes voitures électriques : composants et matériaux

La « Be Sun Ligier »

Moteur : Asynchrone

Batteries : Plomb AGM Étanches

Matériaux : Polyester

Autonomie : 70 km

Masse : 650 kg

Vitesse maximum : 45 km/h

Poids en marche : 6370 N

La « Microcar Lyra Électrique »

Moteur : Courant Continu

Batteries : Nickel Cadmium

Matériaux : Polyester / Fibre de Verre

Autonomie : 60 km

Masse : 500 kg

Vitesse maximum : 75 km/h

Poids en marche : 4900 N

La « Matra E.L. »

Moteur : Courant Continu

Batteries : P.B. Gel 12 V 65 Ah

Matériaux : Sandwich ABS PMMA SB

Autonomie : 50 km

Masse : 628 kg

Vitesse maximum : 40 km/h

Poids en marche : 6154 N

Moteur : Généralement à courant continu

Batteries : Nickel Cadmium ou P.B. Gel

Carrosserie : Matériaux légers (polyester,polyuréthane, fibre de verre)

Autonomie : Entre 50 et 80km

Vitesse : Entre 40 et 75 km/h (un automobiliste sans permis ne peut dépasser 45km/h)

Poids : 5000 N

Véhicule électrique moyen :

IV-] Optimisation de la voiture électrique sans permis

1-) Les Tractions

3-) Les Batteries

2-) Les Moteurs

4-) Carrosserie

IV-] Optimisation de la voiture pour les :1-) Les Tractions

Il y a 2 secteurs dans le domaine des tractions qui

sont à améliorer :

- L’autonomie : Trop faible

- La puissance développée pas le moteur : Trop faible comparée à celle des moteurs à combustion

IV-] Optimisation de la voiture pour les :2-) Les Moteurs

Le principal défaut de la motorisation de la

voiture électrique est dû à sa production limitée :

- Le coût : Trop cher pour être fabriqué en masse ;

- La production : Peu d’entreprises peuvent les fabriquer .

IV-] Optimisation de la voiture pour les :3-) Les Batteries

Le principal aspect à améliorer :

- Développer la production : Produire en masse .

- Améliorer les capacités : Meilleure restitution de l’électricité et des capacités de stockage .

Trouver de nouveaux matériaux pour diminuer

le poids du véhicule et donc l’effort nécessité par

le moteur pour entraîner le véhicule .

IV-] Optimisation de la voiture pour les :

4-) La Carrosserie

CONCLUSION