Un véhicule électrique à batterie stocke l’énergie dans une batterie haute tension, la convertit en courant alternatif triphasé dans un onduleur et entraîne un ou plusieurs moteurs de traction. Un convertisseur continu-continu alimente le réseau 12 V, et un chargeur embarqué convertit l’alimentation alternative en courant continu pour la batterie. La gestion thermique maintient la batterie, le moteur et l’électronique de puissance dans leurs plages de fonctionnement.
Courant de traction
Problem. Un onduleur de traction délivre 150 kW à partir d’un pack de 400 V nominaux. Estimez le courant continu prélevé sur le pack à ce point de fonctionnement.
Solution. I = 150 000 ÷ 400 = 375 A. Le courant réel varie avec la tension du pack, le rendement et le point de fonctionnement.
Pourquoi la haute tension
Pour une puissance donnée, augmenter la tension diminue le courant. Un courant plus faible permet des conducteurs plus petits, des pertes résistives plus faibles et moins de chaleur dans l’onduleur et le moteur. C’est pourquoi les systèmes de traction utilisent plusieurs centaines de volts plutôt que les 12 V de la commande et de l’éclairage.
- La batterie haute tension stocke l’énergie de traction.
- L’onduleur convertit le continu en alternatif triphasé pour le moteur.
- Un convertisseur continu-continu maintient le réseau 12 V.
- Le chargeur embarqué convertit l’alimentation alternative en courant de charge continu.
- La haute tension réduit le courant à puissance égale, mais augmente le danger.
- Un véhicule électrique à batterie utilise batterie haute tension, onduleur, moteur et convertisseur continu-continu.
- I = P/V donne une estimation du courant de traction.
- Une tension plus élevée réduit le courant à puissance égale.
- La haute tension exige des procédures réservées aux personnes habilitées.
Worked example
À 800 V, les mêmes 150 kW demandent environ 150 000 ÷ 800 = 187,5 A, soit à peu près la moitié du courant nécessaire à 400 V.