Estimer moteur & batterie [VE]

Batteries pour voiture électrique

Le dimensionnement des batteries pour  transformer un véhicule thermique en électrique est un sujet récurent. Il en est de même pour estimer la puissance adéquate du ou des moteurs. Ce n’est pas toujours évident de se livrer à de savants calculs, alors j’ai élaboré une méthode très simple pour que vous puissiez rapidement et facilement trouver une motorisation et une capacité de stockage qui soit en adéquation avec votre cahier des charges. Au niveau des batteries, c’est un point très important quand on sait qu’elles représentent le budget le plus important. Vous pourrez également trouver un cas d’étude pour vous familiariser avec cet exercice.

Information : Pour anticiper les éventuelles questions sur l’image qui illustre cette fiche, les cartes électroniques qui sont placées sur les batteries sont des BMS. On aura l’occasion de revenir en détail sur ce dispositif dans une prochaine mise à jour de cette contribution.

Rappel des bases

Albert Einstein au tableau

Série ou parallèle ?

En jouant sur les connexions des batteries en série et en parallèle, vous modifiez le voltage et l’ampérage. Lorsque deux batteries sont reliées en série l’ampérage ne bouge pas et le voltage est multiplié par deux. A l’inverse, lorsque deux batteries sont reliées en parallèle le voltage ne change pas et l’ampérage est multiplié par deux. Vous pouvez ensuite faire des branchements en étoile —-> série + parallèle jusqu’à atteindre la tension et l’intensité qui sont requises pour mener à bien votre projet. Merci de bien noter au passage que vos batteries doivent être identiques.

Schéma connexion batterie

Les ampères-heure, c’est quoi ?

La capacité des batteries est indiquée en ampère-heure. Pour faire simple, disons par exemple qu’une batterie de 100 Ah peut en théorie délivrer un courant de 10 ampères pendant 10 heures, ou 1 ampère pendant 100 heures. Maintenant que l’on a l’intensité, il faut ajouter la tension par l’intermédiaire des volts. Si l’on reprend l’exemple précédent et que l’on intègre cette donnée, voici le résultat : 100 Ah multipliés par 12 volts = 1200 watts de puissance en stock. Voilà pour la base. Pour entrer dans les détails et savoir quel type de batterie est adapté ou non à un usage en traction ou propulsion automobile, vous pourrez trouver les paramètres détaillés dans cette fiche.

Capacité batterie

Le nombre de batteries est-il important ?

Le nombre de batteries n’a guère d’importance. Juste que vous utiliserez beaucoup plus de câble avec des accumulateurs de petite capacité. Mais d’un autre coté, les batteries de petite taille sont plus faciles à caser. Ce qui permet d’économiser du volume. C’est un point à prendre considération.

Information : Dans une mise à jour de la fiche technique consacrée à l’installation d’un kit pour électrifier sa voiture, j’ai ajouté une super astuce pour vous permettre d’utiliser des batteries ordinaires. Ce qui change grandement la donne au niveau du prix total de la transformation.

Les facteurs qui entrent en jeu

Le calcul du dimensionnement des batteries s’opère en tenant compte de différents facteurs. Dans les plus importants, il y a la puissance moteur, le poids du véhicule et le niveau d’autonomie que vous souhaitez atteindre. Plus vous souhaitez aller vite et plus il faut augmenter la puissance moteur. Et c’est implacable ! Plus elle est importante et plus il y a de consommation électrique.

Van utilitaire électrique batterie

Dans les facteurs de moindre importance, il faut aussi prendre en compte le coefficient de pénétration dans l’air du véhicule. Sans oublier les consommateurs obligatoires, tels que les phares, les clignotants et les essuie-glaces. Ainsi que les consommateurs optionnels tels que le chauffage ou la clim. Donc, avant de commencer vos calculs pensez bien à intégrer TOUS vos équipements électriques. Pour finir sur ce point, il faut aussi penser à intégrer le poids des batteries dans le calcul.

Se poser les bonnes questions

Se poser une question

Est-ce que j’ai vraiment besoin d’une vitesse de pointe de 140 km/h alors que je n’emprunterai jamais l’autoroute ? Est-ce que j’ai vraiment besoin d’une climatisation ? Si j’utilise uniquement ma voiture électrique pour aller à mon travail et que je dispose d’une prise de courant pour recharger mes batteries sur place, est-ce qu’il ne serait pas plus judicieux de réduire la capacité de stockage en fonction de cette possibilité ? Plutôt que de chercher à atteindre des niveaux d’autonomie très élevés, est-ce qu’il ne serait pas moins cher de couvrir uniquement les trajets du quotidien en électrique et de louer de temps en temps une voiture thermique pour effectuer de longs trajets ? Et ainsi de suite…

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Les fiches techniques sont longues à réaliser et nécessitent encore du temps pour être réactualisées. Ce contenu n’est donc pas destiné à être utilisé pour faire des copier/coller sur d’autres sites et forums. Merci d’avance de respecter notre travail car c’est ce qui nous permet de vous offrir davantage d’informations pertinentes sur les alternatives.

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22 Commentaires

    1. Emmanuel Riolet

      Bonjour et bienvenue sur le site,

      Merci de nous avoir signalé ce souci 🙂 En temps normal c’est tout de suite. On a travaillé sur le moteur du site hier et j’ai dû oublier d’activer le niveau super soutien. Maintenant tout est OK. Désolé pour cet incident.

      Bonne lecture

  1. Maurice Brasseur

    Bonjour, merci pour votre intervention, mais il n’y avait pas de soucis, juste une interrogation, je regarde pour mettre ma 309 en électrique car c’est un véhicule léger, sans direction assistée , quand j’aurais retiré toutes les parties liées au moteur thermique, il ne va pas rester lourd du véhicule, et si je mets 2 moteurs de roue à l’avant, le poids va être très inférieur à celui d’origine!!

  2. Maurice Brasseur

    bonjour, non pour le moteur arrière car d’origine: c »est une traction, et ce sont 2 roues indépendantes a l’arrière, donc pas de place pour mettre un pont. Je préfère mettre un moteur sur chaque roue avant, c’est beaucoup plus simple, et les batteries dans le coffre avant aussi, puisque pas de direction assistée, et toute la place disponible sous le capot, ce qui permet de garder l’assiette d’origine du véhicule, si les moteurs +batteries font un poids équivalent au moteur/boite/pont/cardan/radiateur d’origine, je pense donc mettre 2 moteurs de 3 a 4 KW chacun, je suis en train de voir et de faire des calculs pour approcher de la puissance nécessaire pour mouvoir ce véhicule aux alentours de 80Km/H

    1. Emmanuel Riolet

      Bonjour,

      Les moteurs entrainent directement la jante. Donc qu’ils soient à l’avant ou à l’arrière ça ne pose pas de problème. Si vous n’avez pas de direction assistée, évidemment ça facilite la transformation. Mais avec le poids des moteurs cela risque d’être un peu plus dur pour tourner le volant. C’est pourquoi c’est mieux à l’arrière. A vue de nez, 3 ou 4 kw cela me parait un peu juste pour assurer un bon démarrage en côte. .

  3. Maurice Brasseur

    elle fait d’origine 64 chevaux, soit 64 x 0.736 = 47 kw pour un rendement d’environ 21% (moteur essence a carbu) soit 9.9 Kw efficace environ.
    Compte tenu du fait qu’un moteur sur roue a plus de rendement, je pensais qu’avec 8 Kw cela suffirait, quel est votre avis vous qui avez plus l’habitude?

  4. Maurice Brasseur

    bonjour, je viens de me renseigner sur la puissance de ma 309, la puissance du moteur actuelle est de 50 Kw à 5600tours, soit un couple de 110 N.m maxi à 3000 tours, et en regardant sur le site d’un constructeur de moteurs de roue, j’ai vu que le couple de 2 moteurs de roue de 3000 watts développe un couple de 2*180 N.m , ne comprenant pas l’anglais: pourriez vous me dire ce que cela signifie? car je comprends 2 fois 180 N.m, ce qui parait démesuré ! Merci de vos lumières

    1. Emmanuel Riolet

      Bonjour,

      A priori s’ils indiquent 2 x 180 N.m c’est que ça doit être ça. Par contre j’ai des gros doutes que ce soit possible avec seulement 3000 watts. Le plus simple est de demander des clarifications au fabricant. Essayez d’utiliser un traducteur automatique, ça fonctionne pas trop mal.

    1. Emmanuel Riolet

      Bonjour,

      Merci d’avoir relevé cette coquille 🙂 La fiche vient d’être corrigée. En fait, on a pris comme base le moteur R75 qui est moins puissant que le modèle R90. Ce qui nous donne donc 57 KW.

  5. Gérard De Tollenaere

    Bonjour,
    j’ai plusieurs projets concernant la transformation du thermique vers l’électrique sur des motos et plus particulièrement des motos équipées de side car et donc le premier projet est d’installer sur un modèle thermique un moteur électrique pour permettre de faire une marche arrière. Le poids de l’ensemble est de 300 Kg + pilote et passager donc un poids total environ de 450 Kg environ. La vitesse de la marche arrière de 1 à 10 Km/h ( tbd ) et le nombre d’utilisation faible comme la distance parcourue ( environ 1 Km par jour …. mais ça peut servir…
    mes choix de techno : greffer un petit moteur additionnel à monter sur le moteur , un peu comme un démarreur ( système poulie-courroie sur l’arbre de sortie de boite ) ou de monter un moteur roue
    comment puis-je évaluer et calculer la puissance du moteur à utiliser en fonction du poids à déplacer et en considérant que l’on doit et on peut l’utiliser sur une route inclinée également. Je préfère avoir une méthode de calcul plutôt que de faire des analogies par rapport à d’autres véhicules

    J’ai une autre question concernant le contrôleur permettant de piloter un moteur électrique et le BMS : peut on augmenter le nombre de pack de batteries afin d’améliorer l’autonomie d’un véhicule par apport aux équipements de gestion ou sont ils dimensionnés pour une valeur maxi de capacité de batterie ( Kw/h ) ? et dans ce cas dimensionner les équipements pour une capacité de batterie maxi
    Merci d’avance

    1. Emmanuel Riolet

      Bonjour,

      Concernant votre première question, il faut avant tout prendre en compte le fait que l’ajout d’un moteur électrique va entrainer une charge supplémentaire pour le moteur thermique, et donc plus de consommation. Dans le cas d’un système hybride c’est très intéressant. Maintenant, juste pour faire marche arrière ce n’est pas certain que cela soit une bonne option.

      >peut on augmenter le nombre de pack de batteries afin d’améliorer l’autonomie d’un véhicule par apport aux équipements de gestion ou sont ils dimensionnés pour une valeur maxi de capacité de batterie ( Kw/h ) ?

      Les contrôleurs sont conçus pour une puissance crête donnée. Cela est différent de l’autonomie.

      Bonne journée

  6. Clement debernardi

    Bonjour , je reviens vers vous car je ne trouve pas du tout, comment savoir quel puissance j’ai besoin en terme de batterie et comment calculer concrètement. Et obtenir une valeur exprimée de manière simple pour pouvoir prospecter.
    De plus mes recherches en terme de batterie me donne des tarifs effrayants, auriez vous quelque sites ou regarder. Merci beaucoup votre site est génial.

    1. Emmanuel Riolet

      Bonjour,

      Le plus simple c’est effectivement de déterminer la puissance batterie directement avec les fournisseurs de kit. Tout simplement parce que selon les kits, pour une même force mécanique, la consommation est plus ou moins importante en fonction des performances des différents éléments. Je vais ajouter un fournisseur de batterie de traction dans la fiche dédiée d’ici la fin de la semaine :

      https://solutions-alternatives.org/base-de-connaissances/fournisseur-kit-moteur-electrique-voiture-moto-bateau/

  7. EVEA - Kartmasters

    Bonjour à tous,

    Pour apporter une pierre à l’édifice, nous sommes en train de concevoir une matrice de sélection qui permettra, à partir des données véhicules de choisir facilement un kit d’électrification adapté aux besoins de chaque conversion.

    Cette matrice sera bientôt partagée avec vous et disponible sur notre site. Elle tiendra compte du poids du véhicule, de l’autonomie souhaitée, de la vitesse maximum, de la puissance moteur.

    Bonne journée

  8. Jean-Patrick LE MOUEL

    Bonjour à tous,
    A l’attention de M. Brasseur,
    Où en êtes-vous avec votre projet de transformation ?
    Si vous n’avez pas encore fait l’acquisition de vos moteurs de traction, j’attire votre attention sur une erreur que j’ai noté dans votre raisonnement posté le 31 octobre dernier. Vous calculez la puissance nécessaire pour la traction de votre future e-309 à partir de la puissance du moteur thermique actuel et de son rendement supposé.
    Il me semble que le rendement (que vous indiquez à 21%) ne présente pas d’intérêt dans l’estimation de la puissance nécessaire pour vos moteurs électriques.
    Si votre moteur thermique actuel a une puissance de 47kw (non pas consommé, mais restitué en sortie) alors vos 2 moteurs électriques devraient fournir eux aussi une puissance en sortie de 47kw, soit 23.5kw chacun.
    Ceci pour obtenir des performances identiques aux performances actuelles.
    J’ai bien noté cependant qu’une vitesse de pointe de 80km/h vous suffirait, et dans ce cas vous pourriez effectivement réduire la puissance de vos moteurs, mais ceci n’a pas de lien avec le rendement (21%) de votre moteur thermique actuel.
    D’après des estimations que j’ai faites récemment en vue d’un possible projet du même genre, si cela peut vous être utile, j’ai calculé que si un véhicule avait besoin de 47kw (instantanés) pour rouler à 150km/h par exemple, ce même véhicule aurait besoin d’environ 13kw de puissance instantanée pour rouler à 80km/h.
    Mais attention au fait qu’il s’agit d’une estimation de vitesse sur terrain plat, en cas de faux plat la vitesse baisserait sensiblement, pour probablement devenir ridicule dans une « vraie côte ». Pour ma part, j’aurais tendance à prévoir une puissance minimale de 20kw (avec la capacité de fournir 25 ou 30 kw pendant quelques dizaines de secondes si nécessaire), sachant qu’avec ce véhicule fictif évoqué plus haut, une puissance instantanée de 20km permettrait d’atteindre 100km/h, toujours sur terrain plat
    En espérant que cette réflexion pourra aider à alimenter les vôtres et au plaisir de lire plus sur l’avancement de vos travaux prochainement

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