Type de moteurs utilisés dans les véhicules électriques

Les ventes de véhicules électriques augmentent en Inde et à l’étranger en raison de leurs faibles coûts d’exploitation et de leurs impacts moins nocifs sur l’environnement. Jusqu'à la mi-juin, 6,89 lakhs de véhicules électriques (dont 2W, 3W et 4W) ont été vendus en Inde. Les principaux éléments de tout véhicule électrique sont la batterie, le chargeur embarqué, l’onduleur, le contrôleur de moteur et le moteur. C’est le moteur qui tire l’énergie de la batterie pour propulser le véhicule électrique, ce qui rend le fonctionnement du véhicule électrique presque silencieux.

Mais comment un moteur est-il sélectionné pour une utilisation dans un véhicule électrique ? Est-il le même que celui utilisé dans nos appareils électroménagers, comme les moteurs des pompes à eau, des ventilateurs ou dans toute autre industrie ?

La réponse estNon , car jusqu'à présent, pour les maisons et les industries, on utilise principalement des moteurs à induction. Les véhicules électriques sont de nature mobile et à charge dynamique. Un moteur de véhicule électrique doit faire face à de grandes variations de vitesse en quelques secondes. Les moteurs EV ont de nombreux paramètres de fonctionnement tels que la température et les vibrations. Un moteur est sélectionné pour EV sur la base des paramètres suivants :

Sur la base de ces paramètres, dans les véhicules électriques, on utilise principalement des moteurs BLDC, PMSM, SRM (IPM-SynRM). Voici la liste des types de moteurs utilisés dans les véhicules électriques

Table des matières

Le moteur BLDC offre un bon mécanisme de contrôle et des performances pendant son fonctionnement. Il présente un rendement et une densité de puissance élevés qui le rendent favorable à l'utilisation des véhicules électriques en réduisant les pertes, ce qui augmente finalement l'autonomie des véhicules. Comme un moteur à courant continu, le moteur BLDC se compose de deux parties : le rotor et le stator. Le rotor est la partie rotative du moteur qui fait tourner le véhicule et est constitué d’un aimant permanent. Le stator est la partie fixe du moteur et est constitué d’un enroulement en cuivre pour créer des pôles magnétiques artificiels en faisant passer le courant.

Il existe deux types de rotors :coureur extérieuretcoureur . Dans la roue extérieure, le rotor est à l'extérieur et le stator est au centre du rotor tandis que le rotor est à l'intérieur du rotor du stator.

Principe de fonctionnement : Nous savons tous que les pôles opposés de l’aimant s’attirent. Ce même principe est utilisé pour le fonctionnement des moteurs BLDC. Un capteur appelé capteur à effet Hall est fixé au stator (principalement) qui détecte la position des pôles du rotor et fournit un signal au contrôleur du moteur pour activer le pôle opposé dans le stator en fournissant du courant à cet enroulement particulier. Et ce processus se poursuit dans lequel le rotor est amené à poursuivre l'enroulement du stator en continu, donnant ainsi une rotation au rotor.

Certaines caractéristiques importantes du moteur BLDC sont :

Cependant, il nécessite un capteur (capteur à effet Hall) et sa mise en place sur le stator est un travail précis.

Le moteur BLDC est utilisé dans Véhicules électriques Hero Pvt. Ltd., TVS iQube, Simple One, Bounce Infinity, Jitendra Electric Vehicle, Komaki Electric Pvt. Ltd, scooters électriques Gemopai

Et les entreprises de fabrication de moteurs BLDC en Inde – Moteurs Spark Pvt. Ltd, GoGoA1.com, Rajamane Industries Pvt. Ltd.

Le PMSM est le moteur le plus largement utilisé dans les véhicules électriques en raison de sa densité de puissance élevée, de son rendement élevé et de l'absence d'ondulation de couple, ce qui entraîne moins de bruit pendant le fonctionnement. En raison de l’absence d’ondulations de couple, il est même utilisé dans les quatre roues. Le moteur PMSM est utilisé parAther (dans Ather 450x), Ampere Electric, Tata Nexon, Mahindra XUV 400, MG Comet et Tata Tiago.

Comme le moteur BLDC, il possède un aimant permanent en néodyme-bore-fer sur le rotor et un enroulement sur le stator. Le PMSM est également classé comme PMSM monté en surface et intérieur en fonction de l'aimant placé sur le rotor. Le PMSM intérieur est plus robuste et utilisé dans les applications à grande vitesse.

Principe de fonctionnement: Le moteur PMSM est alimenté par une source d'alimentation CA et non par CC comme le moteur BLDC. Lorsqu'une alimentation CA triphasée est fournie au stator, un champ magnétique tournant est produit par le stator. Le champ magnétique constant produit par l’aimant permanent est synchronisé avec l’aimant du stator en rotation.

Principales entreprises manufacturières :