cours sur lesVehicules Electriques

7/26/2019 cours sur lesVehicules Electriques

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LES VOITURES LECTRIQUESSynthse ralise avec laide de

LE KART BIMOTEUR DE LIUT DE TROYES

Avec le soutien de la Dlgation Rgionale la Recherche et laTechnologie, de la Rgion Champagne Ardenne et du FEDER.

Association E-KART-TROYESAssociation dintrt gnral N 0103010138rgie par la loi de 1901Prsident : JF SAUTREAUSige social : IUT de TROYES, 9 rue de Qubec,10026 TROYES CEDEX Tel : 0325424613 ou 0325755487e-mail :[email protected] : www.e-kart-troyes.fr
mailto:[email protected]:[email protected]


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Association E-KART-TROYES, dpartements GEII et GMP de lIUT de Troyes 2011

IUT TROYES - association E-KART-TROYES 2011 Page 2

SOMMAIRE

Avertissements - Rsum Pages 3

Premire partie : La voiture lectrique Pages 4

- 1 Introduction 4- 2 Historique 4- 3 Aujourdhui en France 5- 4 Les voitures rcentes 5-

5 Projets initialement prvus pour 2008 mais non confirms 6- 6 Prospective et projets court terme 7- 7 Recharge et rseau de distribution 7- 8 Prospective 8- 9 Fin de vie et recyclage 8- 10 cologie 8- 11 Annexes : Un peu de technique 9

- Annexe 1 : Principe de fonctionnement dune voiture lectrique- Annexe 2 : Principe de fonctionnement dune voiture hybride- Annexe 3 : Quelques sites intressants

Deuxime partie : Le kart bimoteur de lIUT de TROYES 10

- 1 Introduction 10- 2 Conception 11

- 2.1 Partie mcanique- 2.2 Partie lectrique

- 2.2.1 Le variateur de vitesse- 2.2.2 Llectronique de mesure et daffichage

- 3 Les essais sur piste 20- 4 Aspect financier 20

- 4.1 Cot de dveloppement- 4.2 Financement

- 5 Conclusions 21- 6 quelques sites intressants 21


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LES VOITURES LECTRIQUESLE KART BIMOTEUR DE LIUT DE TROYES

Synthse par Denis Hoang du travail collectif de lquipe Kart jaune .

Avertissements

Ce document nest pas, compte tenu du nombre de pages limit, un dossier complet dcrivant en dtail tous lestypes de vhicules lectriques existant. Il se compose de deux parties : la premire traite des voitures lectriquesen gnral et la seconde dcrit les diffrentes tapes de conception, de ralisation, de mise au point etdoptimisation de notre kartlectrique. Il sagit dun document de prsentation gnrale dont lobjectif est plus dedonner lenvie au lecteur de dcouvrir plus en dtail les vhicules lectriques. Il peut motiver les plus jeunes en-treprendre ou poursuivre des tudes scientifiques afin de dcouvrir et de comprendre tous les fondements tho-riques qui ont permis daboutir la ralisation de ces vhicules . Ce document accompagne et compltelinformation donne aux personnes qui dcouvrent notre kart lors des diffrentes manifestations mises en place. Ilpeut susciter des questions auxquelles sefforceront de rpondre les tudiants concepteurs de notre kart le c-trique.

Rsum

Dans la premire partie, lauteur fait une prsentation gnrale, puis parle rapidement de lhistorique des voitureslectriques. Il dtaille ensuite les voitures rcentes et les projets qui nont pas vu le jour. Il prsente ensuite lesperspectives court terme et les projets qui sont sur le point de voir le jour. Il voque ensuite les problmes lis

la recharge et aux rseaux de distribution dnergie. Larticle se termine par une rflexion sur lcologie, la fin devie des vhicules et leur recyclage, ainsi que les voies davenir telles quon peut les imaginer aujourdhui.Deux annexes, un peu plus techniques, prsentent les principes de fonctionnement des voitures hybrides puis desvoitures lectriques.

Dans la deuxime partie lauteur prsente en premier lieu, de faon gnrale, notre kart, ses performances et sesobjectifs. Il dtaille ensuite la conception et loptimisation de la partie mcanique laide du logiciel catia .Puis vient la description de la partie lectrique du kart : conception dun variateur rversible48 volts 500 Ampresasservi en courant puis conception du tableau de bord permettant laffichage de la vitesse, des tensions auxbornes des batteries, de la temprature et du courant dans le moteur.Il termine par un rapide bilan financier et une conclusion, puis oriente le lecteur vers des sites internet offrant uneinformation complmentaire.


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Premire partie : la voiture lectrique

1 IntroductionUne voiture lectrique est uneautomobile mue par la forcelectromotrice de moteurs lectriques,alimente parunebatterie d'accumulateurs.En l'tat actuel de la technologie les batteries (voir fig 1 et fig ) permettent difficilement d'assurer une autonomie

suffisante, et ncessite des temps de recharges long (quelques heures). Certains vhicules lectriques sont doncmunis de gnrateurs lectriques internes : moteur thermique classique assurant selon la situation une partie de latraction ou une fonction degroupe lectrogne (vhicule "hybride", voir annexe 2 ),pile combustible(voir fig 2) ouventuellement des panneaux solaires intgrs la carrosserie pour des vhicules spcialement conomes(voir fig 3).

Fig 1 : Batterie lithium ion

Fig 2 : Pile combus-tible

Fig 3 : Vhicule solaire

La gnralisation de ce type de vhicules impliquerait le dveloppement d'quipements collectifs connexes pour larecharge hors de chez soi : stations de recharge (ou d'change de batteries vides contre des pleines), centraleslectriques supplmentaires pour fournir l'nergie lectrique se substituant aux carburants actuels, dveloppementmassif de l'industrie des batteries, etc. L'industrie automobile (et industries connexes) devrait se modifier profon-dment.

2 HistoriqueLe premier vhicule lectrique, un train miniature, est construit par Thomas Davenport en1834.En 1835, Sibran-dus Stratingh met au point une voiture lectrique exprimentale chelle rduite. D'autres prototypes de voitureslectriques ont probablement t construits avant, mais il faudra attendre l'amlioration du fonctionnement des bat-teries parGaston Plante en 1865 puisCamille Faure en 1881 pour que les voitures lectriques prennent relle-ment leur essor.En novembre 1881,Gustave Trouv prsente une automobile lectrique l'Exposition internationale d'lectricitde Paris. la fin duXIXe sicle,trois modes de propulsion se partagent le march naissant de la voiture automo-

bile : lemoteur explosion ou moteur essence , lemoteur lectrique et lemoteur vapeur.La voiture lec-trique connat un succs certain dans la dernire dcennie du XIXe sicle, tant en Europe (et notamment enFrance) qu'aux tats-Unis. Il s'agit principalement de flottes de taxis pour le service urbain, en lieu et place desfiacres et autres voitures de louages cheval.

Ces voitures taient munies de batteries au plomb pesant plu-sieurs centaines de kilogrammes qui taient recharges la nuitdans des stations spcialises. On compte galement quelquesvhicules marquants : c'est ainsi une voiture lectrique, la Ja-mais Contente (voir ci-contre) de l'ingnieur belge Camille Je-natzy,qui dpasse pour la premire fois les 100 km/h en attei-gnant 105,88 km/h le1er mai1899.L'automobile essence a cependant fini par supplanter la voi-ture lectrique.

On retrouve aujourd'hui, dans l'explication de cet chec, des analyses divergentes. Les uns affirment que la tech-nologie de la voiture essence doit son succs sa supriorit conomique et technique : la voiture essenceoffre plus d'autonomie, est moins difficile entretenir, etc. Les autres, moins nombreux, critiquent cette explicationet affirment que le destin de ces technologies repose essentiellement sur des facteurs culturels plutt que tech-niques. Au dbut du sicle, la technologie de la voiture lectrique aurait peut-tre pu se constituer en industrie
http://fr.wikipedia.org/wiki/Automobilehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%89lectromotrice&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_d%27accumulateurshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Groupe_%C3%A9lectrog%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Automobile_hybridehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustiblehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Panneau_solairehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Thomas_Davenporthttp://fr.wikipedia.org/wiki/1834http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaston_Plantehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Camille_Faure&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Gustave_Trouv%C3%A9&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Exposition_internationale_d%27%C3%89lectricit%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/XIXe_si%C3%A8clehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_explosionhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Machine_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_vapeurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/XIXe_si%C3%A8clehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Jamais_Contentehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Jamais_Contentehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Belgiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Camille_Jenatzyhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Camille_Jenatzyhttp://fr.wikipedia.org/wiki/1er_maihttp://fr.wikipedia.org/wiki/1899http://fr.wikipedia.org/wiki/1899http://fr.wikipedia.org/wiki/1er_maihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Camille_Jenatzyhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Camille_Jenatzyhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Belgiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Jamais_Contentehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Jamais_Contentehttp://fr.wikipedia.org/wiki/XIXe_si%C3%A8clehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_vapeurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Machine_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_explosionhttp://fr.wikipedia.org/wiki/XIXe_si%C3%A8clehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Exposition_internationale_d%27%C3%89lectricit%C3%A9http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Gustave_Trouv%C3%A9&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Camille_Faure&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaston_Plantehttp://fr.wikipedia.org/wiki/1834http://fr.wikipedia.org/wiki/Thomas_Davenporthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Panneau_solairehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustiblehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Automobile_hybridehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Groupe_%C3%A9lectrog%C3%A8nehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_d%27accumulateurshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%89lectromotrice&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Automobile


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viable, au moins sur certains secteurs (pour le transport urbain par exemple), mais de fait ce ne fut pas le cas.Quoi qu'il en soit, l'ide qu'elle reste une alternative ou un complment viable et prometteur aux vhicules es-sence n'a jamais compltement disparu : Les espoirs placs dans la technologie des voitures lectriques ne dateen effet pas daujourdhui. la fin des annes 1960, la voiture lectrique connat ainsi un regain d'intrt, grce no-tamment au dveloppement de la pile combustible, et est par exemple prsente la tlvision comme unetechnologie pouvant s'imposer relativement brve chance. Aujourd'hui nouveau, on voit apparatre dans lapresse des articles annonant l'mergence prochaine de cette technologie, sous la pression de l'augmentation du

prix du ptrole et du dveloppement des proccupations environnementales, et grce aux derniers progrs tech-niques.

3 Aujourd'hui en France

Aujourd'hui la majorit des voitures lectriques est possde pardes entreprises ou par des collectivits territoriales : le principalpossesseur de voitures lectriques en France est La Poste qui adcid de tester de nouveaux vhicules lectriques : desCleanovaII, bases sur leRenault Kangoo (voir fig 4) La distribution du cour-rier est particulirement exigeante pour les vhicules : ces dernierssubissent une utilisation urbaine intensive et alternent en perma-nence dparts et arrts. Leur consommation de carburant est ainsicouramment le double de celle d'un vhicule utilis normalement.

fig 4 : Cleanova II

La Poste exploite aujourd'hui un parc automobile de prs de 50 000 vhicules lgers et utilitaires et pourrait terme utiliser uniquement des vhicules lectriques. Leur silence et l'absence de vibrations sont notamment trsapprcis des facteurs. La loi franaise sur l'air impose certains acteurs (collectivits territoriales et entreprisespubliques) un taux de renouvellement de 20 % envhicules propres,qu'ils fonctionnent l'lectricit ou bien augaz naturel ou auGPL.La notion de vhicule propre est nanmoins conteste par les cologistes qui rappel-lent qu'un vhicule est toujours polluant, que ce soit du fait de l'utilisation de combustible ou de celui des matriauxutiliss pour construire le vhicule.Selon Frdric Marillier, charg de campagne nergie pour l'ONG Greenpeace France, sur plus de 2millions de

vhicules particuliers neufs immatriculs en 2006 en France, seuls 14 sont lectriques.

4 Les voitures rcentes

La compagnie californienneTesla Motors vend depuis 2008 une petite voiture sport La Tesla Roadster (voir fig 5).Cest une voiture lectrique dont l'nergie provient uniquement d'une batterie au lithium. Malgr son prix de110 000 elle rivalise facilement avec des voitures trois fois plus chres. Zro mission, 450 km d'autonomie, 250chevaux, de 0 100 km/h en moins de 4 secondes et une vitesse de pointe gale 200 km/h, elle se recharge enquelques heures. Plus rcemment la firme a prsent sa berline familiale de luxe, le Model S. Avec un prix de basede 50 000 $, jusqu' 480 km d'autonomie, recharge rapide en 45 minutes et recharge complte en 4h, de 0100 km/h en moins de 6 secondes et jusqu' 7 personnes (5 adultes deux enfants) avec toujours zro mission.Elle devrait sortir fin 2011, dbut 2012. Il se murmure qu'un autre modle plus abordable est en prparation, avec

un prix de 20 000 $ 30 000 $.

Fig : 5 La Tesla roadster
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustiblehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Francehttp://fr.wikipedia.org/wiki/La_Poste_(France)http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cleanova&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Renault_Kangoohttp://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9hicule_proprehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_naturel_pour_v%C3%A9hiculeshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_de_p%C3%A9trole_liqu%C3%A9fi%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Tesla_Motorshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Tesla_Motorshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_de_p%C3%A9trole_liqu%C3%A9fi%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_naturel_pour_v%C3%A9hiculeshttp://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9hicule_proprehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Renault_Kangoohttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Cleanova&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/La_Poste_(France)http://fr.wikipedia.org/wiki/Francehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pile_%C3%A0_combustible


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La socit indienne Reva Electric Car Company produit depuis 2001 la REVA,une petite voiture lectrique 2+2places, d'une vitesse de pointe de 80 km/h et d'une autonomie nominale de 80 km. Vendue en Angleterre depuis2003 sous le nom de G-Wiz, laREVA (voir fig 6) est maintenant disponible dans diffrents pays Europens. Deuxmodles sont disponibles depuis 2009 : la REVAi , batteries au plomb,et la REVA L-ion batteries li-thium-ion,dont l'autonomie nominale est de 120 km.Toyota va faire tester parEDF une nouvelle voiture hybride (voir fig 7) en vue d'une future commercialisation. Cette

voiture essence hybride sera rechargeable sur une prise lectrique domestique. Ce qui permettra pour les petitstrajets de rouler exclusivement l'lectricit, la propulsion essence tant dans ce cas rserve aux trajets pluslongs. Les tests en utilisation normale ont dbut l'automne 2007.

Fig : 6 La Rva Fig : 7 La ToyotaFig : 8 La iMiev

Lors du salon de Tokyo de la rentre de cette dite anne, Mitsubishi a prsent sa iMiev sport (iMiev pour : Mitsu-bishi Inovative Electric Vehicle, voir fig 8) et Subaru son concept car G4e. Ces deux voitures tout lectrique ontune autonomie de 200 km.Le premier camion tout lectrique pour les livraisons en ville est dj en service en Angleterre. Comme Londresla circulation dans le centre est soumise page sauf pour les vhicules lectriques, le constructeur Smith Newtona conu ce camion cet effet. Il a une autonomie de 80 km et une charge utile de 3,4 tonnes.En octobre2008,la socitMichelin (voir fig 9) a prsent son systmeActive Wheel de motorisation lectrique,qui intgre la propulsion du vhicule la roue, mais galement une suspension active. (le concept du moteur rouelectrique est n en 1990 sur la voiture Lohner-Porsche (voir fig 10) et a dj t perfectionn entre autres parPierre Couture d'Hydro Qubec.

Fig : 9 Le systmeActive Wheel Fig : 10 La Lohner-Porsche

5 Projets initialement prvus pour 2008 mais non confirmsEn mai 2008,Fiat devait sortir de premiers prototypes d'une voiture solaire (dont les batteries pourront tre rechar-ges en partie par des panneaux solaires souples en toiture). Elle devait avoir trois places et une autonomie de200 km.La Think City de Think Global devait tre lance en 2008 au Danemark et en Sude, puis en Allemagne, auRoyaume-Uni,en Italie et auPays-Bas courant 2009 selon l'annonce qui a t faite au salon de Genve 2008.Cette voiture une 2+2 atteindrait les 110 km/h pour une acclration de 0 50 km/h en 6.5 sec. et de 0 80 km/hen 16 sec. Une pleine recharge de la batterie durant la nuit permettrait une autonomie de conduite urbaine de210 km.Autre projet franais, la Lumeneo Smera,citadine dvoile au Salon de Genve 2008. Cette voiture associe lesavantages de l'lectricit avec un pack de batteries Lithium et deux moteurs de 20 cv chacun une structure 2places en ligne s'inclinant pour tre trs agile et passer dans les embouteillages. Autonomie annonce 150Km

grce un poids contenu de 400Kg. Commercialisation en cours partir de 24 500 euros et livraisons en juin2009.L'Allemagne, faute de budget suffisant a repouss son plan de dveloppement de l'lectro mobilit qui devait trevalid le 5 aot 2009 (Il devait notamment encourager la vente de 100.000 voitures lectriques hybrides par uneprime d'achat de 5,000 par voiture).
http://fr.wikipedia.org/wiki/REVAhttp://fr.wikipedia.org/wiki/REVAhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_au_plombhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithiumhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithiumhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Toyota_(entreprise)http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectricit%C3%A9_de_Francehttp://fr.wikipedia.org/wiki/2008http://fr.wikipedia.org/wiki/Michelinhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Active_Wheelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Active_Wheelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fiathttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Think_Global&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/2008http://fr.wikipedia.org/wiki/Danemarkhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Su%C3%A8dehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Allemagnehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Royaume-Unihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Italiehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pays-Bashttp://fr.wikipedia.org/wiki/Lumeneo_Smerahttp://fr.wikipedia.org/wiki/Lumeneo_Smerahttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pays-Bashttp://fr.wikipedia.org/wiki/Italiehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Royaume-Unihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Allemagnehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Su%C3%A8dehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Danemarkhttp://fr.wikipedia.org/wiki/2008http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Think_Global&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Fiathttp://fr.wikipedia.org/wiki/Active_Wheelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Active_Wheelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Michelinhttp://fr.wikipedia.org/wiki/2008http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectricit%C3%A9_de_Francehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Toyota_(entreprise)http://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithiumhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithiumhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_au_plombhttp://fr.wikipedia.org/wiki/REVAhttp://fr.wikipedia.org/wiki/REVA


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6 Prospective et projets court terme

Pour 2009, sont annonces par l'entreprise franaiseBollor,laBluecar et la Bollor-Pininfarina (voir fig 11).Prvue pour 2010 (initialement 2009), laZenn Motor Company annonce l'arrive de laCityZenn avec une autono-mie de 250 400 km et une vitesse maximale de 125 km/h. LaCityZenn sera vendue entre 25 000 et 30 000 $.Cette voiture utilisera lesupercondensateur EESU de la compagnie tats-unienneEEStor qui permettra une auto-

nomie de plus de 250 km pour 5 minutes de recharge. (Il est noter que le dveloppement du supercondensateurEESU est actuellement trs controvers).L'entreprise de construction automobile amricaineGeneral Motors commercialisera d'ici 2010 un vhicule mo-teur lectrique et gnrateur d'appoint thermique, laChevrolet Volt.L'AllianceRenault-Nissan galement prvoit le lancement de vhicules lectriques; en particulier l'usine Renault deFlins doit assembler en 2012, en grande srie, un vhicule urbain polyvalent destin au grand public, dessin mo-no nergie ds la conception initiale; Ce vhicule est prfigur par le concept-car Zo (voir fig 12) qui doit tre pr-sent en octobre 2009.

Fig 11 : La Bollor- Pininfarina

Fig 12 : Le concept-car Zo

Un projet d'ingnierie Oscar prvoit la construction d'un vhicule lectrique Open Source .

Des voitures lectriques intelligentes , interagissant elles-mmes avec unrseau lectrique intelligent et alimen-ts par des nergies renouvelables est une des solutions qui pourraient permettre en2050 qu'il n'y ait plus de v-hicules fonctionnant avec des carburants fossiles en ville (c'est l'objectif du plan allemand de dveloppement del'lectro mobilit). Des interactions avec l'utilisation de l'hydrogne tant galement envisages.

7 Recharge et rseau de distribution

L'auto lectrique demande une refonte importante du systme de distribution d'nergie pour devenir une alterna-tive viable aux vhicules moteur combustion.Dans le cas des accumulateurs, des prises lectriques prives (garage) ou publiques (voirie) peuvent permettre lerechargement, mais le temps ncessaire est important. Une solution possible ce problme de temps de re-

charge, est l'utilisation de batteries interchangeables, comme c'est dj le cas deschariots lvateurs utiliss jouret nuit. Le changement de batterie se fait dans un temps comparable a celui d'un plein de carburant et des essaissont en cours au Japon et en France (chezRenault-Nissan)pour un changement automatique des batteries. Cesystme impose une refonte de la structure des voitures et des stations essence ou garages qui rendraient ce ser-vice. Pour une mise disposition du public, il faut crer des normes sur les batteries et le contrle de leur qualit.Selon la viabilit, ce systme pourrait tre disponible en station-service ou seulement pour des flottes importantes(services, poste, taxis) ayant leur propre point de service.Dans le cas des piles combustibles, il faut repenser tout le systme de distribution de carburant pour inclure l'hy-drogne la station service.Dans tout les cas, il faudra disposer d'une quantit considrable d'nergie pour remplacer les actuels carburants,avec ce que cela implique comme dveloppement de la production (de prfrence renouvelable et propre). EnFrance par exemple, 54 millions de tonnes d'quivalent ptrole taient utiliss pour les transports, leur remplace-ment par de l'lectricit supposerait la livraison aux consommateurs d'au moins 200 TWh, soit presque la moiti de

l'actuelle production lectrique.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Bollor%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Bollor%C3%A9_Bluecarhttp://en.wikipedia.org/wiki/ZENN_Motor_Companyhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=CityZenn&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=CityZenn&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/wiki/Supercondensateurhttp://en.wikipedia.org/wiki/EEStorhttp://en.wikipedia.org/wiki/EEStor#Skepticismhttp://fr.wikipedia.org/wiki/General_Motorshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Volthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Renaulthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nissanhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Usine_Renault_de_Flinshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Usine_Renault_de_Flinshttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9seau_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/2050http://fr.wikipedia.org/wiki/Chariot_%C3%A9l%C3%A9vateurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Renaulthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nissanhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nissanhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Renaulthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Chariot_%C3%A9l%C3%A9vateurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/2050http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9seau_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Usine_Renault_de_Flinshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Usine_Renault_de_Flinshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nissanhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Renaulthttp://fr.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Volthttp://fr.wikipedia.org/wiki/General_Motorshttp://en.wikipedia.org/wiki/EEStor#Skepticismhttp://en.wikipedia.org/wiki/EEStorhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Supercondensateurhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=CityZenn&action=edit&redlink=1http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=CityZenn&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/wiki/ZENN_Motor_Companyhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Bollor%C3%A9_Bluecarhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Bollor%C3%A9


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8 cologie

A l'utilisation, une voiture lectrique ne produit pas de gaz polluants nigaz effet de serre,est peu bruyante, neconsomme pas d'nergie l'arrt (ce qui est important en contexte urbain).Cependant, cela reste un objet technique source potentielle de pollutions dans le cadre de sa fabrication, et c'est

videmment un vhicule routier avec ce que cela implique comme impact environnemental (ncessit d'un rseaude routes, parkings et autres infrastructures, coteux, consommateur d'espace).Spcifiquement, le vhicule lectrique pose la question cologique propos desaccumulateurs (production, recy-clage, et limination) et, selon le cas, de la pile combustible et de son carburant, ou de la production d'lectricitsupplmentaire.La nature et l'ampleur de ces pollutions dpendent principalement du type d'nergie primaire utilis pour produirel'lectricit (ou le carburant pour la pile combustible) destin au vhicule. Le bilan cologique est trs diffrentselon lapropret de l'nergie primaire utilise, sachant que tout le spectre est possible (charbon, olien, gaz, hy-draulique, nuclaire, ptrole, solaire...) et que cela peut dpendre tant de la saison que du mode de recharge (ra-pide de jour ou lente de nuit, en hiver ou en t, la production lectrique sollicite n'est pas la mme). Dans le casdune production dlectricit par le nuclaire, on estime quil faudra construire une nouvelle tranche de centralepar million de voitures mises en service.

9 Fin de vie et recyclage

En fin de vie, la dpollution et le recyclage pour les deux systmes (pile combustible et accumulateurs), n'estcologiquement pas neutre. Les composantes fonctionnelles doivent tre recycles, ce qui comporte un cot au-tant en nergie qu'enrecyclage de matires potentiellement polluantes. Recyclage indispensable dans tous les casd aux matriaux utiliss pour la construction des deux systmes. Dans le cas desaccumulateurs :plomb,nickelet autres mtaux lourds. Mtaux et produits chimiques pour les piles combustible.Il faut ajouter que les batteries vieillissant rapidement, elles s'usent trs vite donc ncessitent un remplacement(par consquent un recyclage) frquent.

10 Prospective

Des voitures lectriques (et bus) sans batteries (OLEV (OnLine electric vehicle) ont t testes en Core en 2009.Leur moteur est aliment par induction partir d'une voie magntique alimente par un rseau de cbles en-fouis quelques cm sous la surface de la route. En juillet 2009, le prototype de bus fonctionnait 60 % de la puis-sance initiale avec un cart la ligne de 12 cm. Selon les auteurs de ce projet, il faudrait quand mme l'quivalentde deux centrales nuclaires pour ainsi faire rouler 50 % de toutes les voitures de Core (6 millions de vhicules),ce qui permettrait 35 millions de barils, et 3 milliards de $ conomiss par an (au prix de 80 $ le baril). Les routeset surface des btiments proches pourraient un jour produire de l'lectricit photovoltaque pour alimenter de telssystmes.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serrehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_proprehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Recyclagehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Plombhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nickelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nickelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Plombhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_%C3%A9lectriquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Recyclagehttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_proprehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serre


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11 Annexes : un peu de technique

Annexe 1 : Principe de fonctionnement dune voiture lectrique

Une voiture lectrique (voir fig 13) est naturellement motorise par un moteur lectrique, le plus souvent il sagitdun moteur courant alternatif. La source dnergie lectrique est constitue par un ensemble daccumulateursappel couramment batterie (en ralit on devrait dire batterie daccumulateurs).

Fig 13

Cette batterie (voir ci contre) peut tre consti-tue principalement de plomb (lead acid), decadmium-nickel (NiCd), de nickel mtal hy-drure (NiMH) ou de lithium (Li-ion). La batterieau plomb est la plus ancienne et la moinscoteuse. Malheureusement cest celle dontles performances sont les plus mdiocres enterme de rapport nergie stocke sur poids(exprim en Wh/Kg). Le poids est bien vi-demment un ennemi lorsque les batteriessont bord dun vhicule. Cela pnalise lesperformances et augmente la consommation

dnergie. La batterie base de lithium appa-rat comme la plus intressante malgr soncot lev (le lithium est un mtal rare). Lasocit Bollor qui a conu la Blue car conjointement avec Pininfarina dclare avoirmis au point une autre technologie partir delithium dont le rapport, nergie stocke surpoids, est cinq fois meilleur que celui de labatterie base de plomb. Lavenir nous dira cicette technologie sduisante Lithium MtalPolymre tient ses promesses.

nergie massique stockable en fonction du type daccumulateur

Fig 14

Cest llectronique qui gre les changes dnergie entre la batterie et le moteur lectrique. Un dispositif appel

variateur de vitesse (voir fig 13) dose la puissance dlivre au moteur en fonction des ordres donns par leconducteur du vhicule.Lorsquil enfonce lacclrateur,le vhicule doit acclrer, il faut alors dlivrer plus de puissance au moteur. Lors-quil lve le pied la voiture doit ralentir (ou mme freiner) il faut donc que le moteur se transforme en gnra-trice afin de rinjecter de lnergie dans les batteries. On appelle ce mode de fonctionnement, freinage par rcu-


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pration dnergie. Lors dune utilisation urbaine ce fonctionnement est particulirement intressant car on freinetrs souvent. Cest ici que la voiture lectrique montre son crasante supriorit par rapport un vhicule exclusi-vement thermique car, non seulement on rcupre une bonne partie de lnergie cintique lors des ralentiss e-ments, mais en plus, lorsquelle est larrt ( un feu rouge par exemple), cette voiture ne consomme aucunenergie.Le principal souci est la recharge des batteries car lautonomie est limite quelques centaines de kilomtres pourlinstant. Ce ne doit pas poser de problme pour une utilisation exclusivement urbaine, mais la voiture lectrique ne

dcollera vraiment que lorsque le problme de lautonomie sera rsolu. Messieurs les chercheurs vous avez e n-core du pain sur la planche !

Annexe 2 : Principe de fonctionnement dune voiture hybride

Voici une technique qui peut, dans un premier temps, concurrencer la motorisation purement lectrique car ellesaffranchit des problmes dautonomie. Avec l'hybride (voir fig 15), inutile de recharger les batteriesdaccumulateurs sur une prise secteur ni de chercher un carburant disponible dans quelques rares stations-service, le plein de super suffit. Mais avant d'envisager un tel achat, il est ncessaire de biencomprendre le fonc-tionnement dece vhicule innovant pour en saisir tous les avantages et les inconvnients.Le principe de la motorisation hybride est de faire fonctionner deux moteurs, l'un lectrique, l'autre combustion, tour de rle ou simultanment selon les besoins de la conduite. Le premier est sollicit pour de petits efforts et le

second intervient lorsque les besoins de traction sont plus importants. Le moteur lectrique est aliment par desbatteries, elles-mmes recharges par des alternateurs lorsque le vhicule dclre. Dans le dtail, on distinguecinq phases de fonctionnement :

Deux moteurs, deux nergies :

fig 15

- lorsque le vhicule est immobile, les deux mo-teurs sont l'arrt : le moteur thermique netourne pas, il n'met aucun gaz.- au dmarrage, le moteur lectrique assure seulla propulsion, jusqu' environ 30 km/h.- passe cette vitesse, le moteur thermique re-dmarre et prend le relais, seul ou accompagndu moteur lectrique.

- lors d'une acclration franche, les deux mo-teurs sont en action pour obtenir le maximum depuissance disponible.- au freinage ou lors d'une dclration, des al-ternateurs rechargent les batteries du vhicule.

Ce type de voiture peut tre utilis indiffremment sur autoroute, sur route ou en ville, mais cest en utilisat ionmixte (route + ville) quelle prouve sa supriorit sur un vhicule exclusivement thermique (dans ce cas sa con-sommation est sensiblement moindre).Ce quon peut regretterpar contre et cest l linconvnient majeur, cest lutilisation de carburant fossile pourrouler et recharger les batteries. Cela ne va videmment pas dans le sens dunerduction massive des d-gagements de gaz effet de serre.

Annexe 3 : quelques sites intressants :

Site web : http://www enerzine.com

Site web :http://www.clean-auto.com

Site web :http://www.batteryuniversity.com

Site web :http://www.bluecar.fr

Site web : http://www.batscap.com
http://www.cnetfrance.fr/cartech/produits/voiture-hybride.htmhttp://www.cnetfrance.fr/cartech/produits/voiture-hybride.htmhttp://www.clean-auto.com/http://www.clean-auto.com/http://www.batteryuniversity.com/http://www.batteryuniversity.com/http://www.bluecar.fr/http://www.bluecar.fr/http://www.bluecar.fr/http://www.batteryuniversity.com/http://www.clean-auto.com/http://www.cnetfrance.fr/cartech/produits/voiture-hybride.htmhttp://www.cnetfrance.fr/cartech/produits/voiture-hybride.htm


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Deuxime partie : le kart bimoteur de lIUT de Troyes

1 Introduction

lectrique dites vous? Et pourtant a dcoiffe et en plus il respecte l'environnement !

Balayant les ides reues, quand aux performances d'un vhicule lectrique, l'IUT de Troyes, triple vain-queur du challenge E-kart dvoile son kart lectrique anim par deux moteurs courant continu.Initialement destins propulser calmement des voiturettes de golf (sans rveiller le Yorkshire de madame som-meillant l'arrire), les deux moteurs E-tek ont bel et bien t radicalement dtourns de leur application initiale.En effet, grce une lectronique de commande et de puissance particulirement performante, ces moteurs sontpousss bien au del de leurs limites habituelles de fonctionnement. Le rsultat est une puissance crte de l'ordrede 42 chevaux pour l'ensemble, disponible pendant suffisamment de temps pour effectuer des preuves d'accl-rations (50 mtres dpart arrt) ou de vitesse (record du tour sur une piste de 400 mtres par exemple).tant donn sa puissance, cet engin dmoniaque serait, parat-il, capable selon ses concepteurs, de rouler prs

de 180 km/h en ligne droite si on l'quipait d'une transmission adapte pour battre des records de vitesse pure.Mais tel nest pas son objectif, du moins pour l'instant. En effet ce prototype a pour vocation de participer au chal-lenge E-kart 2009, dont les preuves de vitesse, dendurance et dacclration ne ncessitent pas une telle vitessede pointe.

Triple vainqueur du chal-lenge (voir fig 17) et afinde conserver une longueurd'avance sur ses concur-rents, lIUT de Troyes adploy les grandsmoyens en dveloppant ce

nouveau Kart quip de 2moteurs (voir ci-contre),doublant ainsi la puis-sance, tout en minimisantles apports de matires,dans le but de minimiser lepoids de lengin et doncdoptimiser le rapportpoids/puissance.

Fig 16 : le kart bimoteur

Fig 17 : Lquipe victorieuse en 2008


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2 Conception

2.1 Partie mcanique

Nous utilisons, par souci de rigidit et de robus-tesse car ce kart lectrique embarque pas moinsde 80 kg de batteries au plomb, un chssis type kart de location dvelopp lorigine pour deskarts thermiques. Sa masse tout nu est cons-quente puisquelle atteint 36Kg.

Il a mme fallut le renforcer aux en-droits critiques afin de limiter les con-traintes et ainsi accrotre sa fiabilit.Du poids a t gagn essentiellementen allgeant les accessoires.Pour se faire, un logiciel extrmementpuissant a t utilis. Il s'agit de Catia , dvelopp par la socitDassaut pour la conception de lavionde combat Rafale puis, utilis en-suite, pour la conception des Air-

bus . Ci-contre la modlisation infor-matique du chssis.

La simulation (voir ci-dessous), fait apparatre des zones (en rouge), o la contrainte est proche des limites de rup-ture. Tout l'art du mcanicien consiste placer des renforts aux endroits stratgiques afin de gagner en robustessetout en limitant l'apport de matire afin de ne pas pnaliser les performances dynamiques par excs de poids.


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Autres exemples (voir ci-dessous la simulation puis la ralisation), les couronnes et les pignons de transmission ont ajours puis tests, les pdaliers de frein et d'acclrateur ont t considrablement allg. Le disque de freina perdu en paisseur, de plus il a t ajour, ce qui permet un meilleur refroidissement et dutiliser un capteur m a-gntique a proximit du disque, pour la mesure de vitesse.

Couronnes et pignons detransmission

Pdaliers de frein etdacclrateur

Disque de frein perc utilispour la mesure de vitesse

Au total, le poids a t rduit de 10% tout en conservant une excellente rigidit de faon prserver la bonne te-nue de route.

Le choix des rapports de transmissionsest fait en analysant le comportement(acclration, vitesse, distance totaleparcourue) du kart dans diffrentes si-tuations. La mise en quations du pro-blme a permis de dterminer le tempst1 ncessaire pour effectuer les 50m

dpart arrt :1imax

211

R.60

50

C

R.M.306t

sachant que M est la masse du kart, R1le rayon du pignon moteur, et Cmaxi lecouple moteur maximal disponible.Nous avons pu vrifier laide du ta-bleur Excel (voir ci-contre) la validi-t de ce rsultat et ainsi choisir pourchaque preuve le meilleur couple pi-gnon couronne.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 2 4 6 8 10 12

Vitesse

Distance

Piste


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Ce Kart utilise 2 moteurs refroidis par un seul ventilateur, plac au centre. L encore le logiciel Catia a permisde prdterminer lemplacement de chacun des lments, tout en facilitant la conception des pices de raccorde-ment (voir ci-dessous).

Il a t dune aide prcieuse pour dterminer la rpartition des masses et donc le comportement dynamiquedukart.


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2.2 Partie lectrique

2.2.1 Le variateur de vitesse

Pour pouvoir exploiter pleinement les deux moteurs, il a t indispensable de dvelopper deux variateurs de vi-tesse (1 par moteur) asservis en courant une mme consigne fixe par la pdale dacclrateur. Deux solutions sont envisageables :

- raliser un variateur deux quadrants donc capable de recharger les batteries chaque freinage (nous re-viendrons plus loin en dtail sur ce fonctionnement particulier).

- raliser un variateur un seul quadrant, plus simple mais incapable de recharger les batteries.Lavantage du variateur deux quadrants est vident. Il est particulirement utile dans une preuve dendurance caril permet de prolonger lautonomie du kart. Le principal inconvnient de ce type de variateu r est sa plus grande dif-ficult de mise au point.

Rappels sur le fonctionnement dun hacheur rversible (variateur 2 quadrants)

Fonctionnement en moteur

Vmoyen et i sont tous deux positif (le couple est posi-tif).De 0 1T le courant est prlev sur U (donc U four-nit de lnergie), et de 1T T le courant circule dans

la diode de roue libre D2.

COMM

ANDE

Lm

D1

T2

i>0U

T1

D2R

L

E

iu >0

V

de 0

de T

t

V

0 T

on

off

T1

t

0 T.T

i

U

.T

Fonctionnement en gnratrice

Vmoyen est positive mais i est ngatif (le couple estalors ngatif).De 0 2T le courant circule dans T2, puis de 2T T le courant circule dans la diode de roue libre D1,

il est rinject dans U(donc U reoit de lnergie).

COMM

ANDE

Lm

D1

T2

i


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Pendant les phases de freinage une part importante de l nergie cintique accumule par le kart ( 2C V.M.2

1W )

est transforme en nergie lectrique par la machine courant continu (moteur) qui fonctionne alors en gnra-trice. Le rle du hacheur sera donc de rinjecter cette nergie sur les batteries afin de les recharger. Pendant cettephase, le hacheur est lvateur de tension car sa source dnergie est maintenant la gnratrice courant continu(sa f.e.m E, mi-vitesse, vaut 25Volts par exemple) et le rcepteur est constitu par la batterie, dont la tension est

voisine de 50Volts.La premire version de notre hacheur utilisait des transistors MOS 100V - 500Ampres. Nous nous sommes trsrapidement rendu compte que, compte tenu des surtensions lies aux inductances parasites de cblage (quand oncoupe 400A en 0,4 S dans un conducteur qui fait seulement 5cm on assiste une surtension gale 100Volts),cette technologie ne nous permettrait pas daboutir(voir photo ci-dessous). Nous avons donc dcid dabandonnerles MOS 100V 500A pour des IGBT 600V - 600A certes, moins rapides et qui se saturent moins bien, mais quitiendront sans problme les surtensions irrductibles. Les consquences de ce choix sont des pertes par commu-tation et par conduction plus leves, donc un radiateur nettement plus volumineux.

Autre problme, le 48Volts dlivr par les batteries parvient au variateur laide de cbles dont linductance natu-

relle vaut plus de 2 H, ce qui thoriquement ferait apparatre, lors de chaque commutation, plus de 2000Volts

aux bornes des transistors assurant le dcoupage. Il est donc indispensable de placer au plus prs du hacheur uncondensateur de dcouplage de forte capacit. Notre premire version nutilisait quun seul condensateur de d-couplage de la tension dalimentation (dont la valeur tait de 22000 F). Nous avons constat un chauffement tout fait excessif de ce condensateur ds les premiers essais. Une petite tude thorique rapide a montr que le cou-

rant efficace qui le parcours vaut )1.(.ii MCeff dans lequel iMest le courant moyen circulant dans le moteur

et le rapport cyclique. Comme nous esprions monter ce courant dans le moteur jusqu 400A, dans les condi-tions les plus dfavorables (pour = 1/2) ce courant iCeffatteint 200A. Une recherche chez les principaux fabricantsde condensateurs (BC Components et EPCOS) nous a montr quil fallait utiliser soit 4 condensateurs de22000 F, soit 6 condensateurs de 10000 F en parallle.Nous avons donc dvelopp une version 6 condensateurs car les bornes permettant leur connexion tant sous-dimensionnes, nous prsentions un chauffement excessif au niveau des connexions. Nous avions raison denous inquiter car les essais nous ont donns raison.

Faute de trouver les composants chez les revendeurs habituels nous nous sommes directement adress un petitfabriquant de condensateur (la socit KENDEIL) qui a accept de nous fabriquer des 15000 F - 100Volts sur ca-hier des charges (sous rserve que nous en commandions au minimum 8) avec des bornes correctement dimen-sionnes (voir photos ci-dessous). Nous avons donc conu une troisime version.

Condensateurs BC et KENDEIL Dtail des bornes : il ny a pas photo


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Surtension destructrice de MOS lors delouvertureHacheur version 1 : MOS 100V500A

et 1 condensateur BC de 22000 F

Hacheur version 2 : IGBT 600V600Aet 6 condensateurs EPCOS de 15000 F

Hacheur version 3 : IGBT 600V600A et 4 condensateursKENDEIL de 15000 F lors des essais

Afin de rendre le pilotage de notre kart semblable celui dun kart thermique, nous avons mis en uvre, en plusde la commande rapport cyclique variable, une boucle de rgulation de courant assurant un couple dans la MCC

directement proportionnel la position de la pdale dacclrateur. De plus, le pilote peut tout moment modifier lecourant maximum autoris afin de doser au mieux la consommation de la MCC en fonctionnement moteur et larinjection dnergie en fonctionnement gnratrice. Ceci est rendu possible grce deux potentiom tres, placssous le volant, qui permettent ainsi de fixer lacclration et la dclration maximale (pdale fond ou complt e-ment relche).

Voici, reprsent ci dessous, le synoptique de cette rgulation de courant (valable quel que soit le type de variateurutilis) puis le schma dtaill ainsi que le circuit imprim correspondant :


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Schma de la carte de commande version 3 Circuit imprim de la carte de commande version 3

Les essais effectus ont montr que cette rgulation permet daller au maximum 500A dans la MCC en fonction-nement moteur (limite rglable entre 100 et 500A) et -160A en fonctionnement gnratrice (limite rglable entre -40 et -160A), ce qui rpond parfaitement au cahier des charges quon stait fix.La mise en place dun ventilateur sur la version 2 qui tait dimensionn pour atteindre 500A nous a montr quenous pouvions rduire sensiblement la taille du radiateur pour la version 3 (dfinitive).

Les essais pour mettre en place ces 2 variateurs rversibles ont confirms nos craintes, les emplacements rduitsdont nous disposions ne permettaient pas de les loger pour linstant cause essentiellement de lencombrementdes condensateurs. Ce variateur rversible sera donc implant sur lautre kart (kart rouge), qui lu i ne possdequun seul moteur.


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Nous nous sommes donc orients vers une autre solu-tion, doter le variateur industriel ALTRAX dune rgula-tion de courant maison (directement inspire decelle du 2 quadrants) rapporte sur ce variateur (quirappelons le, nassure que la limitation du courant).

Cette solution permet datteindre 400 Ampres par va-riateur, ce qui permet dexploiter au maximum les mo-teurs E-tek.

Il faut noter que lutilisation des logiciels PSPICE et PSIM nous ont t dune aide prcieuse pendanttoute la phase de mise au point.

2.2.2 Llectronique de mesure et daffichage

Pour assurer la russite de fonctionnement de lensemble, il at jug utile de concentrer sur un tableau de bord,lensemble des paramtres vitaux pour la survie de llectronique de puissance, du moteur et des batteries. On trouve donc comme informations, le courant dlivr par chaque variateur, la temprature des moteurs et lestensions aux bornes des batteries. On trouve aussi lindispensable tachym tre permettant de connatre instanta-nment la vitesse de lengin.

Le tableau de bord dont le synoptique est reprsent ci dessous, donne entire satisfaction quant son fonction-nement


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Vue intrieure et extrieure de la ralisation finale

3 Les essais sur pisteNous avons dabord essay notre kart sur la piste thermique outdor de St LYE (10). Pour affiner la mise aupoint de la partie mcanique, nous avons fait appel Stphanie Campestrini, bien connue dans le milieu du kartingpour avoir particip plusieurs finales de championnats dEurope. Son verdict est plutt flatteur : Jai retrouvavec plaisir, des sensations voisines de celles que jai connues avec des kart de comptition avec, en plus,ce q ui est trs agrable, un c ou pl e li nair e et to uj ou rs prsen t q uel qu e soi t l e rgime. Voi ci un e b ien bel leralisation qui, je le pense, prouvera aux dtracteurs du kart lectrique, qu lavenir, il faudra compteravec c e nou veau ty pe de m oto risati on mod erne et co log iqu e .

A noter que, lors de ces essais sur cette piste rapide, grce la puissance confortable de ce kart, notre pilote abattu le record absolu de cette piste de plus dune seconde. Cela rcompense tous les efforts que nous avons

fourni pour dvelopper cet engin et nous rend confiant pour lavenir.

4 Aspect financier

4.1 Cot de dveloppementNayant pas la place pour dvelopper en dtail le prix de revient de chacun des lment s de notre kart, nous nouscontenterons dindiquer le montant global denviron 6300 euros dont 30% pour la partie mcanique. Nous navons,bien videmment pas inclus les petits composants comme les vis, les rsistances et autre condensateurs de d-couplage.

4.2 Financement

Une telle somme, vous limaginez, nest pas supportable par le seul budget dun dpartement dIUT dautant plusque nous avons dvelopp un deuxime kart (quipe 10A TROYES ROUGE ), certes dot dun seul moteur,mais dont lquipement lectronique est consquent.Nous avons donc eu lide de crer une association dnomme E-KART-TROYES dans le but de collecter lesfonds indispensables la ralisation de ces projets.


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5 Conclusion

Nous ne pouvons pas terminer cette prsentation sans parler dun point fondamental pour nous, membre delassociation E-KART-TROYES , le respect de lenvironnement.

Pour tre parfaitement en accord avec nos objectifs nous avons acquis des panneaux solaires en nombre suffisantafin dassurer la recharge optimise des batteries daccumulateurs. De plus,en dehors des priodes de charge desbatteries, lnergie ainsi produite nous permet de subvenir intgralement nos besoins en lectricit, pourlclairage des locaux, lalimentation des appareils lectroniques, des ordinateurs etc Cela nous rendcomplte-ment autonomes du point de vue nergtique ce qui est parfaitement cohrant avec notre dmarche cologique.

Nous sommes entrain de dvelopper un site webpour notre association afin daccrotre notre impact sur la jeunegnration en particulier car ce sera elle qui sera en charge de grer les difficults engendre par la pnuriednergie dorigine fossile.

6 Quelques sites intressants

Site webhttp://www.e-kart.fr

Site webhttp://www.e-kart.fr/2009/

Site webhttp://www.thierry-lequeu.fr/

Site webhttp://www.farnell.fr/,pour les composants.Site webhttp://www.radiospares.fr/,pour les composants.

Site webhttp://www.kendeil.com/,pour les composants.

Site webhttp://www.techniques-ingenieurs.fr/,pour les articles.

Site webhttp://www.microsemi.com/,pour les composants.
http://www.e-kart.fr/http://www.e-kart.fr/2009/http://www.thierry-lequeu.fr/http://www.farnell.fr/http://www.farnell.fr/http://www.kendeil.com/http://www.farnell.fr/http://www.microsemi.com/http://www.microsemi.com/http://www.farnell.fr/http://www.kendeil.com/http://www.farnell.fr/http://www.farnell.fr/http://www.thierry-lequeu.fr/http://www.e-kart.fr/2009/http://www.e-kart.fr/

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cours sur lesVehicules Electriques