Elle se compose donc le plus généralement d’un chargeur embarqué, d’une batterie, d’électronique de puissance (convertisseur), d’un moteur électrique qui transmet la puissance mécanique à la chaîne mécanique et d’un contrôleur. On peut donc résumer la chaîne de traction électrique comme suit :
La source d’énergie et le chargeur
Si plusieurs solutions sont aujourd’hui utilisées pour fournir de l’énergie électrique, la principale source d’un véhicule 100% électrique reste la batterie. Même si elle peut être renforcée par des prolongateurs d’autonomie, nous ne nous intéresserons pas à cette problématique dans cet article en invitant le lecteur qui souhaite en savoir plus à lire l’article sur les prolongateurs d’énergie.
La batterie fournit donc une tension et un courant destinés au moteur électrique. Mais avant de pouvoir délivrer cette énergie, il est nécessaire de charger la batterie. C’est pourquoi, sont intégrés aux véhicules électriques des chargeurs qui permettent de convertir l’énergie d’un réseau électrique (par exemple d’un réseau 230V alternatif d’une résidence particulière), en tension et courant continus adaptés à la batterie.
Le convertisseur statique
Le convertisseur statique est un des éléments fondamentaux du véhicule électrique. Interface entre la batterie et le moteur électrique il est chargé de convertir l’énergie en sortie de batterie afin de l’adapter à celle consommée par le moteur (voir article sur le moteur électrique) et surtout de délivrer la puissance électrique adaptée à la consigne du conducteur. C’est donc le convertisseur statique qui, piloté par le contrôleur, va permettre de faire accélérer ou ralentir le moteur (et donc le véhicule).
Le convertisseur statique rentre dans la catégorie de technologie dite d’électronique de puissance. Composé de composants électroniques utilisés en forte puissance (transistors), il est capable de convertir des tensions et courants continus en alternatifs, afin de répondre aux besoins des moteurs.
Le contrôleur
Le contrôleur est l’interface entre le conducteur et la chaîne de traction. Il traduit les consignes mécaniques du conducteur (appui sur la pédale d’accélération) en consignes électriques destinées à piloter le convertisseur statique.
Le moteur électrique
Le moteur est l’organe qui transforme l’énergie électrique en énergie mécanique afin de mouvoir le véhicule. Pour en savoir plus, se reporter à l’article sur le moteur électrique.
La transmission mécanique
La transmission mécanique permet de transmettre la puissance en sortie de moteur aux roues et éventuellement de moduler le couple et la vitesse en sortie du moteur. C’est quasiment le même type de transmission que l’on retrouve sur des véhicules thermiques plus classiques.
Elle se compose donc principalement d’un réducteur afin de réduire la vitesse et d’augmenter le couple transmis aux roues. En effet, un moteur électrique tourne relativement rapidement (plus rapidement que la vitesse de rotation d’une roue) et produit peu de couple, c’est-à-dire peu de « force ». En réduisant la vitesse à l’aide de ce réducteur, on adapte donc la vitesse du moteur à la vitesse souhaitée pour la roue et on fournit plus de couple, c’est-à-dire plus de « force » à la roue.
Enfin, la chaîne de transmission mécanique peut se composer d’une boite de vitesse, mais cette solution est très rare et l’on préfère moduler la vitesse directement en agissant sur le moteur électrique via le convertisseur statique.
Les auxiliaires de refroidissement
Dernier élément de la chaîne de traction, les auxiliaires de refroidissement à air ou eau permettent de refroidir le moteur et le convertisseur statique qui chauffent naturellement.
