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L'hybride 48 volts - Tout ce qu'il faut savoir

Shéma d'un hybride 48 Volts

Hybridation légère ou complète

Une voiture hybride associe un moteur thermique, à combustion interne, avec un moteur électrique. Tout le monde sait cela. Mais hybride ne signifie pas égalité, et il n'existe aucune voiture hybride dont les moteurs essence et électrique soient de même puissance. Le moteur électrique est toujours moins puissant que celui à essence. Dans le cas contraire, on ne parle d'ailleurs plus de voiture hybride, mais plutôt d'une électrique avec un prolongateur d'autonomie. Le moteur électrique est donc moins puissant, mais il peut être un peu moins puissant, ou beaucoup moins puissant, que le moteur essence. On alors établi la distinction entre mild-hybrid et full-hybrid (hybridation légère ou complète). On considère généralement qu'une hybride est full-hybrid, si elle est capable d'accélérer sur la seule puissance de son moteur électrique, donc avec le moteur thermique coupé. Un système hybride léger se contente d'assister le moteur essence dans les accélérations, et de regénérer un peu d'énergie dans les décélérations..
Shéma d'un hybride 48 Volts

Simplifier l'architecture, réduire les coûts

Le nerf de la guerre ici, est l'argent. Il ne faut en effet pas voir que le seul coût du moteur électrique, qui est somme toute raisonnable, et des pièces détachées, mais aussi le coût de leur intégration au groupe propulseur. Il n'y a pas besoin d'être mécanicien, n'importe qui peut soulever le capot d'une voiture moderne, et constater qu'il y a très peu de place. Quand cela n'a pas été prévu au départ, ajouter un nouvel élément, comme un moteur électrique, est un énorme problème. On aura d'ailleurs remarqué que plusieurs voitures hybrides allemandes ne le sont que grâce à l'ingéniosité des fabricants de boites de vitesses, qui sont parvenus à intégrer un moteur électrique à l'intérieur de la transmission. Une autre solution est que le moteur électrique de propulsion prenne la place d'un élément existant. Toutes les voitures essence ou diesel possèdent un alternateur et un démarreur, il ne paraît pas bien compliqué de remplacer le premier, voire les deux, par une machine électrique plus grosse, qui assurerait la fonction de l'appareil remplacé, tout en y ajoutant les fonctions attendues du moteur électrique d'une voiture hybride.
Shéma d'un hybride 48 Volts

Faible tension, mais suffisament de force

On peut faire cela avec un petit moteur électrique en 12 Volts, c'est ce que fait Fiat sur ses 500 et Panda, mais une puissance très limitée ne peut conduire qu'à une efficacité très limitée. Même si un moteur de 12 Volts a suffisamment de force pour déplacer une voiture. Les voitures récentes ont des dispositifs pour l'empêcher, mais sur une ancienne, si on fait tourner le démarreur avec le premier rapport engagé, la voiture avance (NDLR : mais n'essayez pas, ce n'est pas fait pour cela !). Ce serait encore plus facile avec un moteur électrique en 48 Volts, mais à ce jour, les hybrides 48 Volts sur le marché sont des mild-hybrid, ils ne peuvent accélérer sur la seule force de leur moteur électrique. Le moteur thermique, essence ou diesel, est nécessaire pour cela.




Shéma d'un hybride 48 Volts

De vrais hybrides, si...

Pour autant, ils peuvent être considérés comme des vrais hybrides, à une condition. Les hybrides 48 Volts peuvent en effet déjà récupérer de l'énergie dans les freinages, et assister le moteur thermique dans les accélérations, ce qui est déjà beaucoup. Le point important ensuite est que le moteur thermique soit optimisé pour profiter de l'association avec le moteur électrique. Une machine électrique a en effet une courbe de couple bien différente de celle d'un moteur à combustion interne. Et c'est essentiel d'exploiter cette différence, puisque les 2 moteurs tournent toujours au même régime. Ils sont reliés par une courroie ! Ce n'est pas comme dans une Toyota où un train épicycloïdal leur permet de tourner à des régimes distincts. Cela signifie par exemple que si le conducteur lève le pied de l'accélérateur à 70 km/h, il récupèrera plus d'énergie s'il est en troisième plutôt qu'en cinquième. C'est ce qui rend indispensable une optimisation très fine de la gestion moteur lors des phases d'accélération. Il faut que le moteur soit suralimenté, mais ils le sont quasiment tous aujourd'hui, et que les motoristes profitent du couple immédiat du moteur électrique, pour jouer avec la pression du turbo, sachant qu'un éventuel lag ne sera pas un souci, puisqu'il sera masqué, effacé, par l'action de la machine électrique, avec son couple immédiat.
Shéma d'un hybride 48 Volts

Bonifier le moteur thermique

C'est là qu'une hybridation 48 Volts trouve sa pleine dimension, puisqu'en sus des avantages intrinsèques à l'hybride, il permet aussi de tirer un meilleur parti du moteur thermique. C'est ce qu'ont compris Ford avec sa Puma, et Suzuki avec sa Vitara. Ces 2 constructeurs ne se sont pas contenté d'installer un système hybride 48 Volts sur un modèle existant sans autre modification, ils ont adopté la gestion du moteur essence pour en tirer le meilleur parti. Ainsi, l'hybride 48 Volts est d'une efficacité indéniable, tout en restant d'un coût raisonnable, puisque le moteur électrique de propulsion est juste un peu plus cher qu'un alternateur, et que les éléments supplémentaires, une batterie 48 Volts et un convertisseur DC/DC (puisque le circuit électrique de l'auto (phares, etc... ) est toujours en 12 Volts) sont modestes. On avait dit il y a longtemps que toutes les voitures étaient appelés à devenir hybride, on peut écrire aujourd'hui qu'avec un système complexe comme celui d'une Toyota, la chose est peu probable, mais avec des systèmes hybrides 48 Volts, on va le voir.








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