Comment fonctionnent les voitures électriques ? Découvrez les principaux composants et leurs fonctions

Feb 25, 2024

Même si les véhicules électriques ressemblent de l’extérieur à des voitures ordinaires, ils fonctionnent en réalité très différemment des véhicules à moteur à combustion.

La plupart des constructeurs automobiles tentent de donner à leurs véhicules électriques un aspect conventionnel afin de ne pas aliéner les acheteurs traditionnels, mais les véhicules électriques fonctionnent très différemment des voitures à combustion. Leur propulsion repose sur des systèmes complètement différents de ceux d’un véhicule fonctionnant au carburant liquide.

C'est pourquoi les mécaniciens automobiles refusent généralement de travailler sur un véhicule électrique à moins d'avoir suivi une formation spéciale. Savoir ce qui fait fonctionner une voiture électrique et quels sont ses principaux composants est important si vous souhaitez tirer le meilleur parti de votre expérience de propriétaire d’un véhicule électrique.

Voici les principaux composants et systèmes dont un véhicule électrique a besoin pour fonctionner.

Le composant le plus gros, le plus lourd et le plus cher entrant dans la fabrication d’un véhicule électrique est sa batterie. Son rôle est de stocker des quantités importantes d’électricité et également de résister à des cycles répétés de charge-décharge dans des conditions météorologiques très variables. Dans certains véhicules électriques, la batterie fait également office d’élément structurel du châssis du véhicule.

Les batteries des véhicules électriques sont composées de centaines de cellules individuelles reliées entre elles et leur taille varie de moins de 40 kWh dans les petits véhicules à plus de 200 kWh dans certaines camionnettes électriques. Le GMC Hummer EV possède l'une des plus grosses batteries de l'industrie, un pack de 205 kWh, qui offre une autonomie revendiquée de 329 miles. À l’autre extrémité de l’échelle, nous avons la Mini Cooper SE, dont les petites batteries de 32 kWh ne peuvent parcourir que 184 kilomètres avec une seule charge.

Il convient également de noter que les fabricants indiquent à la fois la capacité totale et nette (utilisable) de la batterie, c'est pourquoi vous voyez parfois différentes capacités répertoriées pour les mêmes véhicules électriques. De plus, deux véhicules électriques dotés de la même capacité de batterie n'offriront probablement pas la même autonomie, car vous devez également prendre en compte la légèreté des véhicules et leur résistance au roulement, ce qui se traduit en fin de compte par l'efficacité avec laquelle ils utilisent l'électricité.

La batterie d'un véhicule électrique serait inutile (et dangereuse) sans ce que l'on appelle le système de surveillance de la batterie, ou BMS en abrégé. Il joue le rôle extrêmement important de surveiller la batterie et de réguler sa température, sa tension et son courant. C'est également le BMS qui vous donne des estimations d'autonomie et d'état de charge, qu'il calcule en fonction de la quantité de courant restant dans la batterie.

Le BMS surveille également la santé de la batterie, à la fois dans son ensemble et pour chaque cellule de batterie individuelle. Les utilisateurs de véhicules électriques plus avancés peuvent également accéder aux journaux du BMS qui suivent les performances et les modèles d'utilisation de la batterie. Ceux-ci peuvent ensuite être analysés en détail pour voir comment fonctionne la batterie et ce qui peut être optimisé.

Un autre rôle important joué par le BMS est le contrôle du système de gestion thermique de la batterie. Cela s’applique à tous les véhicules électriques capables de contrôler la température de leur pack, y compris la plupart des véhicules électriques modernes. Des véhicules comme les premières générations de la Nissan Leaf et de la BMW i3, ainsi que la Renault Zoe et la Volkswagen e-Golf, étaient tous livrés sans gestion thermique.

La gestion des températures dans un véhicule électrique fonctionne de la même manière que le système de refroidissement de votre voiture à combustion. Il repose sur un liquide pompé autour de la batterie via une série de tuyaux et de canaux dans le but d'évacuer la chaleur de ces composants vitaux afin qu'ils puissent mieux fonctionner et avoir une durée de vie plus longue.

Certains fabricants de véhicules électriques recommandent de vérifier et de changer le liquide de refroidissement toutes les quelques années, tandis que d'autres (comme Tesla) affirment qu'il s'agit d'un système entièrement scellé qui ne nécessite pas d'entretien régulier.

Les pompes à chaleur sont également de plus en plus courantes dans les véhicules électriques. Ces éléments matériels importants aident à chauffer l'habitacle aussi efficacement que possible en utilisant la chaleur résiduelle de la batterie et du moteur. Ils contribuent également au refroidissement, car leur fonctionnement peut être inversé afin qu'ils puissent essentiellement servir d'unités de climatisation.

L’élément matériel qui assure réellement la propulsion d’un véhicule électrique est son moteur électrique. Il convertit l'énergie électrique en énergie mécanique qui entraîne les roues.