Techniques

De la prise au moteur

Les caractéristiques techniques des véhicules électriques sont décrites par les unités de mesure spécifiques à l'électrotechnique. Les unités de mesure, différentes de celles utilisées pour les véhicules thermiques, peuvent poser quelques problèmes de compréhension. Pour décrypter les fiches techniques et comparer les caractéristiques des VE quelques points de repère sont indispensables.

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Charge des batteries et raccordement au secteur

Les batteries des voitures électriques sont rechargeables sur des prises électriques domestiques aux normes européennes. Celles-ci fonctionnent en France sous une tension de 220 Volts (V) et délivrent une intensité maximum de 16 ou 32 Ampères (A). Les prises de 16 A sont les prises standard, celles de 32 A sont spécifiques aux appareils gros consommateurs comme les fours et plaques électriques. La puissance maximum délivrée est exprimée en Watt (W) ou kilowatts (kW). La durée d'utilisation exprimée en heures génère une consommation exprimée en Watt par heure (Wh) ou en kilo Watt par heure (kWh).

La charge des batteries s'effectue pendant une durée, déterminée par leur construction et leur technologie. Les batteries au plomb nécessitent des charges lentes, de 6 à 10 heures, les technologies les plus récentes comme le NiCd, les  Li-Ion ou les Zebra, acceptent des charges plus rapides, de 4 à 8 heures. Progressivement arrivent sur le marché des batteries à charge ultra rapide (30 mn partielle, complète en 2 à 3 heures) demandant des chargeurs spécifiques.

Le calcul de la consommation électrique s'effectue à partir des caractéristiques du chargeur incorporé au véhicule. Par exemple un VE léger équipé d'un chargeur de 1500 W va consommer  pour une charge complète de 7 à 12 kWh. Cette variation est fonction de la capacité des batteries.

Capacité des batteries

La capacité d'une batterie est exprimée en ampère-heure (Ah), c'est la quantité d'électricité qu'elle peut fournir. En fonction de sa tension en volts, l'énergie stockée est calculée par la formule : Ah x V = Wh (ou kWh). Par exemple un pack de batteries de 210 Ah sous 48 Volts fournit 10 kWh, un autre pack de 210 Ah sous 72 Volts fournit 15 kWh. 

Sur un plan pratique cette puissance embarquée va déterminer l'autonomie du véhicule, sen fonction de la puissance du moteur, du poids total du VE, de la vitesse et du profil du parcours.

Puissance des moteurs

La puissance des moteurs est exprimée en kW. Les chiffres indiqués en règle générale expriment la puissance nominale, par exemple 4 kW pour les quadricycles légers et une fourchette de 8 à 30 kW pour les VL. Dans certains cas les constructeurs indiquent également la puissance en crête du moteur. Il s'agit d'une valeur maximum admissible pendant quelques secondes utilisée pendant les démarrages où pour gravir une pente.

Dans tous les cas de figure, la puissance du moteur est régulée par un variateur électronique, lui-même commandé par la pédale d'accélérateur. 

Consommation au kilomètre

Pour comparer les consommations électriques des VE d'une même catégorie, la solution est de calculer leur consommation électrique par kilomètre parcouru. Celle-ci est exprimée en Wh par kilomètre ou en kWh par kilomètre. La consommation est, bien entendu, fonction du poids du véhicule, de sa charge, du type de parcours et de la vitesse moyenne.

Les valeurs de consommation sont donc exprimées dans une fourchette. Elles sont de l'ordre de 0,08  à 0,15 kWh/km pour les véhicules de la catégorie des quadricycles et oscillent entre 0,10 et 0,25 kWh/km pour les mini voitures. Une simple extrapolation pour 100 km permet de comparer le poste consommation en énergie des véhicules électriques aux véhicules thermiques.

Les voitures urbaines électriques, des plus petites aux plus performantes consomment de 8 à 20 kWh pour 100 km. Ce qui représente en tarification* "heures pleines" un budget de 1 à 2,7 €/100 km. En tarification "heures creuses", utilisée lors des charges de nuit, la consommation varie alors de 0,7 à 1,8 €/100 km.

* base de calcul tarif EDF 2011, heures creuses 0,0864 le kWh ttc, heures pleines 0,1275 le kWh ttc.

Par Alain Giaccone

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