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Comment fonctionne une voiture électrique? | Tesla Model S

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    Les voitures électriques font
    du remous dans le monde de l'automobile.
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    Ces voitures silencieuses,
    non polluantes et très performantes
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    sont appelées à rendre leur homologues
    à moteur thermique obsolètes d'ici 2025.
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    Cette vidéo dévoilera la technologie
    cachée derrière la Tesla Model S
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    devenue récemment la voiture
    avec la plus grande accélération.
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    Nous verrons comment les voitures
    électriques sont devenues si performantes
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    en analysant la technologie utilisée
    dans le moteur à induction,
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    l'onduleur,
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    les batteries lithium-ion
    comme source d'énergie,
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    et par dessus de tout, le mécanisme
    synchronisé du véhicule,
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    le tout de façon logique, étape par étape.
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    La source motrice de la voiture
    Tesla vient de l'invention
  • 0:48 - 0:52
    du grand scientifique Nikolas Tesla
    il y a environ 100 ans :
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    le moteur à induction.
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    Le moteur à induction a
    deux pièces principales:
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    le stator et le rotor.
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    Vous pouvez voir la construction
    du moteur ici.
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    Le rotor est une collection
    de barres conductrices
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    court-circuitées par
    des anneaux terminaux.
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    Un courant alternatif triphasé
    d'entrée alimente le stator.
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    Ce courant alternatif génère un champ
    magnétique tournant dans les bobines.
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    Le moteur Tesla génère un champ
    magnétique à quatre pôles.
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    Ce champ magnétique induit alors
    le courant dans les barres du rotor
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    pour le faire tourner.
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    Dans un moteur à induction, le rotor
    est toujours déphasé derrière le CMT.
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    Dans un moteur à induction,
    il n'y a ni balais ni aimants permanents.
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    En même temps, il est robuste et puissant.
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    L'avantage du moteur à induction
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    est que sa vitesse varie en fonction
    de la fréquence de la source de CA.
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    En faisant varier la fréquence
    de la source d'énergie,
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    nous pouvons faire varier
    la vitesse des roues motrices.
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    Ce simple fait rend les véhicules
    électriques faciles à contrôler et fiables.
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    Le moteur est alimenté par
    un générateur de fréquences variables
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    qui contrôle la vitesse du moteur.
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    Le moteur à une capacité
    de 0 à 18 000 tr/min.
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    C'est l'avantage considérable
    qu'ont les voitures électriques
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    comparés aux voitures
    à moteur thermiques.
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    Un moteur à combustion produit
    un couple et une puissance
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    dans une plage de vitesse limitée.
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    Dès lors,
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    connecter le moteur directement aux
    roues motrices n'est pas une bonne idée.
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    Une transmission doit être placée pour
    faire varier la vitesse des roues motrices.
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    En revanche,
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    un moteur électrique fonctionnera
    dans toutes les plages de vitesse.
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    Ainsi, une boîte de vitesses n'est pas
    requise pour une voiture électrique.
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    De plus, un moteur à combustion
    ne produit pas de mouvement rotatif direct.
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    Le mouvement linéaire des pistons
    doit être converti en mouvement rotatif.
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    Cela cause des problèmes majeurs
    d'équilibrage mécanique.
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    Non seulement le moteur thermique n'est pas
    auto-démarrant comme un moteur à induction,
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    en plus, la puissance fournie par un moteur
    à combustion est toujours inégale.
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    Plein d’accessoires sont requis
    pour résoudre ce problème.
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    Par contre,
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    un moteur a induction offre un mouvement
    rotatif direct et une puissance uniforme.
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    Plusieurs composants du moteur
    thermique peuvent être évités ici.
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    Ainsi, le moteur a induction bénéficie
    d'une grande rapidité de réaction
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    et d'un meilleur rapport puissance/poids
    conduisant à des meilleures performances.
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    Mais d'où le moteur reçoit-il son énergie ?
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    Depuis un pack batterie.
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    Le pack batterie produit du courant continu.
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    Donc, avant d'alimenter un moteur,
    il doit être converti en courant alternatif.
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    Un onduleur est utilisé à cet effet.
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    Cet appareil électronique contrôle aussi
    la fréquence du courant alternatif
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    et ainsi la vitesse du moteur.
  • 4:17 - 4:21
    De plus, l'onduleur peut en plus faire
    varier l'amplitude du courant alternatif
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    qui au final contrôle la puissance
    de sortie du moteur.
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    L'onduleur agit donc comme
    le cerveau de la voiture électrique.
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    À présent, concentrons-nous
    sur le pack batterie.
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    Vous serez étonnés de constater
    qu'il s'agit de simples piles au lithium
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    similaires celles utilisées
    dans la vie quotidienne.
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    Les batteries sont connectées
    en série et en parallèle pour
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    produire le courant requis pour
    faire avancer votre voiture électrique.
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    Un fluide caloporteur au glycol circule
    à travers les tubes métalliques entre les piles.
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    Ceci est une des innovation
    principale de Tesla.
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    L'utilisation de petite cellules
    au lieu de grosses cellules
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    garantit un refroidissement efficace.
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    Ceci minimise les points chauds et
    garantit même la répartition thermique
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    pour une meilleure durée
    de vie du pack batteries.
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    Les cellules sont regroupées
    en modules détachables.
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    Il y a 16 modules dans le pack batterie
    constituant environ 7 000 cellules.
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    Le glycol chaud est refroidi
    en passant par un radiateur
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    qui est installé à l'avant du véhicule.
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    En outre, vous pouvez voir comment
    une telle batterie placée près du sol
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    abaisse le centre de gravité du véhicule.
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    Cela améliore considérablement
    la tenue de route de la voiture.
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    De plus, le large pack batterie est
    réparti sur tout le plancher
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    offrant une rigidité structurelle
    face aux collisions latérales.
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    Maintenant, revenons
    au propulseur de la Tesla.
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    La puissance produite par le moteur est
    transférée aux roues via une transmission.
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    Comme on l'a déjà vu,
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    la Tesla Model S utilise une simple
    transmission à vitesse unique
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    car le moteur opère efficacement sur
    une large plage de conditions.
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    Vous pouvez voir ici que la vitesse
    de sortie est réduite en deux phases.
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    Même la marche arrière est relativement
    facile sur une voiture électrique.
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    Pour cela il suffit d'inverser
    le sens de courant.
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    Le seul but d'une transmission
    pour une voiture électrique
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    est la réduction de la vitesse
    ainsi que l'augmentation de couple.
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    La deuxième pièce dans
    la transmission est le différentiel.
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    La vitesse d'entraînement
    réduite passe par là.
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    Vous pouvez voir que c'est
    un simple différentiel ouvert.
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    Toutefois, les différentiels ouverts ont
    un problème de contrôle de traction.
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    Pourquoi une telle voiture
    utilise-t-elle un différentiel ouvert
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    au lieu d'un différentiel
    à glissement limité?
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    C'est parce qu'un différentiel ouvert est plus
    robuste et peut supporter plus de couple.
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    Le problème du contrôle de traction
    lié au différentiel ouvert
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    peut être efficacement résolu
    à l'aide de 2 méthodes.
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    Le freinage sélectif
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    et la coupure de courant.
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    Dans un moteur à combustion,
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    cette rupture par la coupure de l'arrivée
    de carburant n'a pas d'effet aussi rapide.
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    En revanche, dans un moteur à induction,
    la coupure de puissance est assez rapide
  • 7:44 - 7:47
    et un méthode assez efficace
    pour le contrôle de traction.
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    Dans la Tesla,
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    ceci peut être accompli en utilisant
    un algorithme de pointe
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    avec l'aide de senseurs et de contrôleurs.
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    Bref, le moteur Tesla à remplacé
    un système mécanique complexe
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    avec un logiciel intelligent et rapide.
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    Saviez vous qu'une voiture électrique
    peut être conduite avec une seule pédale.
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    Cela est dû à son puissant
    système de freinage régénératif.
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    Autrement dit, il y a une grande
    récupération d'énergie cinétique
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    sous la forme d'électricité au lieu
    d'une dissipation de chaleur.
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    Dans un voiture électrique, dès que
    vous relâchez l'accélérateur,
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    le freinage régénératif s’enclenche.
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    Il est intéressant de noter que
    durant le freinage régénératif,
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    ce même moteur à induction
    agît comme un générateur.
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    Ici, les roues entraînent le rotor
    du moteur à induction.
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    Nous savons que dans un moteur à induction
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    que le rotor tourne moins vite
    que le magnétique tournant.
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    Pour convertir le moteur en un générateur,
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    il faut s'assurer que la vitesse du rotor
    est plus grande que la vitesse CMT.
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    L'onduleur joue ici un rôle crucial en
    ajustant la fréquence de la puissance d'entrée
  • 9:04 - 9:07
    et en gardant la vitesse CMT
    en dessous de la vitesse du rotor.
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    Ceci générera de l'électricité
    dans les bobines du stator
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    qui est supérieure à l’électricité fournie.
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    Cette électricité peut alors être stockée
    dans le pack batterie après la conversion.
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    Une force magnétique opposée agit
    sur le rotor durant ce processus
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    faisant ralentir les roues
    motrices et le véhicule.
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    La vitesse du véhicule peut ainsi
    être contrôlée de façon précise
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    durant la conduite avec l'aide
    d'une seule pédale.
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    La pédale de frein peut être
    utilisée pour un arrêt complet.
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    Comme vous le savez peut-être déjà,
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    les voitures électriques sont plus
    sûres que les voitures thermiques.
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    Le coût de maintenance
    d'une voiture électrique
  • 9:55 - 9:58
    est bien inférieure à celle
    d'une voiture thermique.
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    Avec l'amélioration des lacunes grâce
    aux améliorations technologiques,
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    les voitures électriques promettent
    d'être les véhicules du futur.
  • 10:08 - 10:12
    Nous remercions M. Jehu Garcia,
    un expert en voitures électriques et YouTuber
  • 10:12 - 10:14
    pour son expertise pour cette vidéo.
  • 10:15 - 10:18
    Votre soutien sur patreon.com
    est grandement apprécié.
  • 10:18 - 10:22
    Cela nous permet de créer d'autres
    vidéos éducatives gratuites pour vous.
  • 10:22 - 10:22
    Merci !
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Comment fonctionne une voiture électrique? | Tesla Model S
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Les voitures électriques font du remous dans le monde de l'automobile. Ces voitures silencieuses, non polluantes et très performantes sont appelées à rendre leur homologues à moteur thermique obsolètes d'ici 2025. Cette vidéo dévoilera la technologie qui se cache derrière la Tesla Model S, devenue récemment la voiture avec la plus grande accélération au monde. Nous verrons comment les voitures électriques ont atteint un niveau de performance supérieure en analysant la technologie utilisée dans le moteur à induction, l'onduleur, les batteries lithium-ion comme source d'énergie, le freinage régénératif et, par dessus tout, le mécanisme synchronisé du véhicule, le tout de façon logique, étape par étape. Le fonctionnement de la voiture Tesla est décrit ici à l'aide d'une animation.

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