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publié le 27 Sep 2021 par Hélène HORSIN MOLINARO [1]

Dossier Véhicule électrique [2]
Le véhicule électrifié, une solution d’avenir pour l’automobile ? [3]
Les solutions actuelles de motorisations pour véhicules électriques [4]
État de l’art et perspectives des batteries de voitures électriques [5]
Chargeurs de batterie de VE [6]
Recharge sans contact de véhicules électriques [7]
Perspectives d’intégration pour la chaîne de conversion d’énergie des véhicules électrifiés [8]
Intégration de la mobilité électrique dans le réseau de distribution [9]
Matériaux magnétiques pour les véhicules électriques, état de l’art et perspectives [10]
Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques [11]

Contenu principal

Description

Dossier Véhicules Électriques

Fin 2018, plus de 5% des véhicules vendus dans le monde étaient électrifiés (véhicules électriques ou hybrides) et l’électrification des véhicules particuliers, ainsi que les fonctions d’autonomie partielle ou complète, sont l’objet de la majorité des nombreuses innovations des constructeurs automobiles. Rarement l’histoire aura vu une filière industrielle effectuer une mutation aussi rapide, d’une prédominance mécanique et thermique à une importance majeure donnée au génie électrique et à l’informatique embarquée.

Accompagnant cette mutation des compétences nécessaires dans l’industrie automobile, ce dossier propose de faire un état de l’art des technologies des véhicules électrifiés et des innovations à venir.

La ressource « Le véhicule électrifié, une solution d’avenir pour l’automobile ? [12] » ouvre le thème sur le contexte général de la mutation actuelle de l’industrie automobile passant d’une prédominance mécanique et thermique à une importance majeure donnée au génie électrique et à l’informatique embarquée.

La ressource « Les solutions actuelles de motorisations pour véhicules électriques [13] » présente les caractéristiques requises pour un moteur électrique dédié à la traction d’un véhicule, puis détaille chacune de ces trois technologies de motorisation.

La ressource « État de l’art et perspectives des batteries de voitures électriques [14] » explique le principe de fonctionnement de la technologie au lithium, puis s’intéresse à la fabrication des cellules et fait un état de l’art des performances des batteries actuellement sur le marché, enfin les innovations envisagées pour les décennies à venir sont présentées.

La ressource « Chargeurs de batteries de voitures électriques [15] » présente les enjeux liés à la recharge des véhicules électriques et les différents types de chargeurs à cordon avec des exemples concrets de topologies de chargeurs.

La ressource « Recharge sans contact de véhicules électriques [16] » donne les bases permettant de comprendre les difficultés associées à la technologie de recharge sans contact des véhicules électriques et propose une démarche permettant de dimensionner un système de transfert d’énergie par induction.

La ressource « Perspectives d’intégration pour la chaîne de conversion d’énergie des véhicules électrifiés [17] » s’intéresse à l’intégration de l’électronique de puissance au sein des machines électriques. Cette démarche s’inscrit dans le cadre d’une intégration globale de toute la « chaîne de traction » convertissant l’énergie électrochimique de la batterie en énergie mécanique finale nécessaire aux roues d’un véhicule électrifié.

La ressource « Intégration de la mobilité électrique dans le réseau de distribution [18] » expose les différentes questions que la mobilité électrique pose dans son intégration au réseau de distribution majoritairement géré par Enedis actuellement.

La ressource « Matériaux magnétiques pour les véhicules électriques, état de l’art et perspectives [19] » présente les matériaux magnétiques utilisés pour les motorisations de voitures électriques et les pistes suivies actuellement pour les améliorer, dans le but de diminuer les pertes, les coûts et la dépendance aux fournisseurs chinois, tout en gardant les mêmes puissances massiques.

La ressource « Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques [20] » expose le fonctionnement d’un véhicule électrique à batterie actuel et s’intéresse à une structure innovante fusionnant les batteries avec l’étage de conversion DC-AC pour créer un convertisseur multiniveau modulaire : principe de fonctionnement, enjeux associés à sa mise en œuvre, atouts potentiels face aux véhicules actuels et modélisation des pertes de la chaine de traction.

Contenus associés : 
Le véhicule électrifié, une solution d’avenir pour l’automobile ? [12]
Évolution prévisionnelle de la trajectoire de consommation annuelle d’électricité (source Comité de prospective de la Commission de régulation de l’énergie) [12]
Cette ressource vise à introduire le thème du véhicule électrifié en l’ancrant dans une perspective économique et écologique s’appuyant sur des études scientifiques solides, afin de montrer la pertinence de la filière électrique pour contribuer à répondre à l’enjeu environnemental de la décennie qui s’ouvre
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
JUTON Anthony [22]
LE BERR Fabrice [23]
Les solutions actuelles de motorisations pour véhicules électriques [13]
Couple et puissance mécanique à la roue de la Zoé pour le cycle WLTP classe 3 [13]
Cette ressource présente les caractéristiques requises pour un moteur électrique dédié à la traction d’un véhicule, puis détaille chacune de ces trois technologies de motorisation. Pour chacune d’elles, leurs caractéristiques et les raisons qui ont motivé les constructeurs pour leur choix seront présentées. Quelques exemples de moteurs existants seront ensuite détaillés, et pour finir, il sera expliqué très succinctement le principe de leur commande pour une application véhicule électrique
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
RAIN Xavier [24]
État de l’art et perspectives des batteries de voitures électriques [14]
De la cellule Li-Ion au pack batterie (source Renault) [14]
La première partie de cette ressource explique le principe de fonctionnement de la technologie au lithium, la seconde s’intéresse à la fabrication des cellules et la troisième fait un état de l’art des performances des batteries actuellement sur le marché, enfin la dernière partie présente les innovations envisagées pour les décennies à venir
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
SAUVANT-MOYNOT Valérie [25]
ORSINI François [26]
JUTON Anthony [22]
Chargeurs de batteries de voitures électriques [15]
Chargeurs de batteries de voitures électriques [15]
Cette ressource présente les enjeux liés à la recharge des véhicules électriques et les différents types de chargeurs à cordon avec des exemples concrets de topologies de chargeurs. Les chargeurs étant intimement liés aux infrastructures de recharge et aux normes en vigueur dans les pays de déploiement, un paragraphe de cette ressource est dédié à la présentation de ces technologies
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
SABER Christelle [27]
ROUHANA Najib [28]
Recharge sans contact de véhicules électriques [16]
Recharge sans contact de véhicules électriques [16]
Cette ressource donne les bases permettant de comprendre les difficultés associées à la technologie de recharge sans contact des véhicules électriques et propose une démarche permettant de dimensionner un système de transfert d’énergie par induction
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
LABOURÉ Éric [29]
Perspectives d'intégration pour la chaîne de conversion d'énergie des véhicules électriques [17]
//www.energy.gov) [17]
Cette ressource s’intéresse à l’intégration de l’électronique de puissance au sein des machines électriques. Cette démarche s’inscrit dans le cadre d’une intégration globale de toute la « chaîne de traction » convertissant l’énergie électrochimique de la batterie en énergie mécanique finale nécessaire aux roues d’un véhicule électrifié
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
CIZERON Antoine [30]
Intégration de la mobilité électrique dans le réseau de distribution [18]
Rayon d’action d’un poste HTA/BT [18]
Cette ressource expose les différentes questions que la mobilité électrique pose dans son intégration au réseau de distribution majoritairement géré par Enedis actuellement
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
COURTY Sylvie [31]
Matériaux magnétiques pour les véhicules électriques, état de l’art et perspectives [19]
Cycles d’hystérésis typiques pour une tôle de Fe-Si de 0,35 mm [19]
Cette ressource présente les matériaux magnétiques utilisés pour les motorisations de voitures électriques et les pistes suivies actuellement pour les améliorer, dans le but de diminuer les pertes, les coûts et la dépendance aux fournisseurs chinois, tout en gardant les mêmes puissances massiques
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
JUTON Anthony [22]
MAZALEYRAT Frédéric [32]
Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques [20]
Transferts de puissance dans différents modes d’utilisation [20]
Cette ressource expose le fonctionnement d’un véhicule électrique à batterie actuel, en particulier sa chaine de traction, et s’intéresse à une structure innovante fusionnant les batteries avec l’étage de conversion DC-AC pour créer un convertisseur multiniveau modulaire
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
PONGNOT Gaël [33]
DESREVEAUX Anatole [34]
MAYET Clément [35]
LABROUSSE Denis [36]
ROY Francis [37]
PEUCHANT Thomas [38]
Dossier Interdisciplinarité [39]
Dossier Interdisciplinarité [39]
Ce dossier regroupe des ressources de Culture Sciences de l’Ingénieur pouvant être source de pistes pédagogiques et support pour des travaux interdisciplinaires
Ressource pédagogique
Cours / présentation [21]
Auteur(s): 
HORSIN MOLINARO Hélène [40]
Parution : Technologies des voitures électriques [41]
 Technologies des voitures électriques [41]
Publication chez Dunod du livre « Technologie des voitures électriques », fruit du travail d’une équipe complémentaire de chercheurs, enseignants et ingénieurs, cet ouvrage détaille l’ensemble de l’écosystème impacté par l’électrification des véhicules
Actualité

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