Deux moteurs dans les véhicules électriques - quelles astuces les constructeurs utilisent-ils pour augmenter l'autonomie ? [DESCRIPTION]

Les véhicules électriques ont un, deux, trois et parfois quatre moteurs. D'un point de vue économique, un seul moteur est la meilleure option, mais certaines personnes se sentent plus en confiance lorsqu'elles ont un rouage intégral. Mais comment concilier la confiance offerte par la transmission intégrale avec une faible consommation d'énergie ? Les fabricants ont plusieurs façons de le faire.

Entraînements multimoteurs en électricité. Comment les voitures réduisent-elles la consommation d'énergie ?

table des matières

• Entraînements multimoteurs en électricité. Comment les voitures réduisent-elles la consommation d'énergie ?
  • Méthode n°1 : utiliser l'embrayage (ex : plateforme Hyundai E-GMP : Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Méthode n°2 : Utiliser un moteur à induction sur au moins un axe (ex. Tesle Model S/X Raven, Volkswagen MEB)
  • Méthode n°3 : augmenter discrètement la batterie

Commençons par le point de départ - un entraînement à un axe. Selon la décision du constructeur, le moteur est situé sur l'essieu avant (FWD) ou arrière (RWD). Traction avant D'une certaine manière, il s'agit d'un changement par rapport aux voitures à moteur à combustion : il y a des décennies, on pensait qu'elles offraient une meilleure sécurité, c'est pourquoi la plupart des premiers électriciens avaient une traction avant. À ce jour, c'est la solution de base chez Nissan et Renault (plateforme Leaf, Zoe, CMF-EV) et des modèles qui sont des refontes de véhicules à combustion interne (par exemple, VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla a abandonné l'approche de la traction avant dès le début, et BMW avec l'i3 et Volkswagen avec la plate-forme MEB, où la solution de base est le moteur est situé sur l'essieu arrière... C'est un peu une préoccupation pour de nombreux conducteurs, car les véhicules à combustion interne à traction avant sont en fait plus sûrs dans des situations proches de la porte, mais avec les moteurs électriques, il n'y a vraiment pas grand-chose à craindre. Les systèmes électroniques et électriques sont beaucoup plus rapides que les systèmes mécaniques dans les moteurs à combustion inertielle.

En termes simples, un moteur est un ensemble de câbles haute tension, un onduleur, un système de contrôle. Moins il y a d'éléments dans le système, moins la perte totale sera importante. Parce que Les véhicules électriques monomoteurs seront, en principe, plus économiques que les véhicules à deux moteurs ou plus.dont nous avons parlé au début.

Outre les conducteurs, il aime la traction intégrale. Certaines personnes l'achètent pour de meilleures performances, d'autres parce qu'elles se sentent plus en sécurité avec, et d'autres encore parce qu'elles conduisent régulièrement dans des conditions tout-terrain difficiles. Les moteurs électriques gâtent ici les ingénieurs : au lieu d'un gros corps tubulaire chaud et tremblant, nous avons un design élégant et compact qui peut être ajouté à un deuxième essieu. Que faire dans une telle situation pour ne pas en abuser en consommation d'énergie et garantir au propriétaire une autonomie raisonnable ? Évidemment: vous devez éteindre autant de moteurs que possible.

Mais comment le faire?

Méthode n°1 : utiliser l'embrayage (ex : plateforme Hyundai E-GMP : Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Il existe deux types de moteurs utilisés dans les véhicules électriques : un moteur à induction (moteur asynchrone, ASM) ou un moteur à aimant permanent (PSM). Les moteurs à aimants permanents sont plus économiques, leur utilisation est donc logique partout où la portée maximale est importante. Mais ils ont aussi un inconvénient important : les aimants permanents ne peuvent pas être éteints, ils créent un champ magnétique, qu'on le veuille ou non.

Étant donné que les roues sont rigidement reliées au moteur par des essieux et des engrenages, chaque trajet entraînera un flux d'électricité, de la batterie au moteur (mouvement du véhicule) ou du moteur à la batterie (récupération). Ainsi, si nous utilisons un moteur à aimant permanent sur chaque essieu, une situation peut survenir où l'un entraînera les roues et l'autre freinera la voiture, car il convertit l'énergie mécanique en électricité. C'est une situation extrêmement indésirable.

Hyundai a résolu ce problème au moyen d'un embrayage mécanique sur l'essieu avant... Son fonctionnement est entièrement automatique, comme le système Haldex dans les voitures à combustion : lorsque le conducteur a besoin de plus de puissance, l'embrayage est bloqué et les deux moteurs accélèrent (ou freinent ?) la voiture. Lorsque le conducteur roule tranquillement, l'embrayage découple le moteur avant des roues, il n'y a donc aucun problème de freinage.

Le principal avantage de l'embrayage est la possibilité d'utiliser des moteurs PSM plus économiques sur les deux essieux. L'inconvénient est l'introduction d'un autre élément mécanique dans le système, qui doit supporter des couples élevés et répondre rapidement aux changements. De cette façon, la pièce s'usera progressivement - et même si sa conception semble assez simple, le niveau de fixation qu'elle a sur le système d'entraînement rend le remplacement peu probable.

Méthode n°2 : Utiliser un moteur à induction sur au moins un axe (ex. Tesle Model S/X Raven, Volkswagen MEB)

La méthode numéro 2 a été utilisée plus longtemps et plus souvent, dès le début elle est apparue dans les Tesla Model S et X, maintenant nous pouvons également la trouver parmi d'autres Volkswagen sur la plate-forme MEB, y compris la VW ID.4 GTX. Il réside dans le fait que des moteurs asynchrones à électro-aimants sont installés soit sur les deux essieux (ancien modèle Tesla), soit au moins sur l'essieu avant (MEB AWD, Tesle S/X à partir de la version Raven).... Nous connaissons tous le principe de fonctionnement d'un électro-aimant depuis l'école primaire : un champ magnétique n'est créé que lorsqu'une tension est appliquée. Lorsque le courant est coupé, l'électro-aimant se transforme en un faisceau de fils ordinaire.

Par conséquent, dans le cas d'un moteur asynchrone, il suffit de déconnecter le bobinage de la source d'alimentation.qu'il cesserait de résister. L'avantage incontestable de cette solution est la simplicité de conception, car tout se fait à l'aide de l'électronique. Cependant, l'inconvénient est le rendement inférieur des moteurs à induction et le fait qu'une certaine résistance est créée par la boîte de vitesses à mailles rigides et le moteur lui-même.

Comme nous l'avons déjà mentionné, les moteurs à induction sont le plus souvent utilisés sur l'essieu avant, leur rôle principal est donc d'ajouter de la puissance lorsque vous en avez besoin et de ne pas déranger lorsque le pilote se déplace lentement.

Méthode n°3 : augmenter discrètement la batterie

Il convient de rappeler que le rendement des moteurs électriques est très élevé (95, et parfois 99+ pour cent). Par conséquent, même avec un entraînement AWD avec deux moteurs à aimants permanents, qui toujours roues motrices (sans compter la récupération), les pertes par rapport à la configuration avec un seul moteur seront relativement faibles. Mais ils le feront, et l'énergie stockée dans la batterie est une denrée rare - plus nous l'utilisons pour la conduite, plus l'autonomie sera mauvaise.

Ainsi, la troisième méthode pour augmenter l'autonomie des véhicules électriques à quatre roues motrices avec deux moteurs PSM consiste à augmenter la capacité utile de la batterie de manière subtile. La capacité globale peut rester la même, la capacité utilisable peut varier, de sorte que les personnes qui choisissent entre RWD/FWD et AWD ne remarqueront pas nécessairement la différence à moins que le fabricant ne le dise directement.

Nous ne savons pas si la méthode que nous avons décrite est utilisée par quelqu'un. Tesla dans les nouveaux modèles de performance 3 donne à l'acheteur accès à une capacité de batterie légèrement plus utilisable, mais ici, il peut s'avérer que l'option de performance (Moteur double) en termes d'autonomie ne différait pas de la variante Long Range (Dual Motor).

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