Le véhicule électrique et hybride : exercices corrigés de CAP

A : deux moteurs entraînent les roues, l'un thermique et l'autre électrique. C'est le cas le plus courant d'hybride électrique.⁵

B : diesel et électrique, deux sources d'énergie. Les sous-marins à propulsion classique font partie des plateformes hybrides.⁴

C : le moteur électrique de ce système ne sert pas à déplacer le véhicule, car sa conception et sa puissance ne le permettent pas. La voiture reste donc thermique, même si on parle parfois de « micro-hybride ».⁵

D : une seule source d'énergie, électrique. Ce n'est pas un hybride : c'est un véhicule tout électrique.

E : le chariot élévateur figure parmi les outils hybrides.⁴ On le range avec A et B.

Écris la relation : autonomie = énergie utilisable ÷ consommation × 100.

Remplace par les valeurs : $\dfrac{60}{15} \times 100$.

Calcule le quotient : $60 \div 15 = 4$. La batterie permet donc 4 fois 100 km.

Conclus : l'autonomie est de $400$ km.

Distance quotidienne : $2 \times 12 = 24$ km.

Distance sur 5 jours : $5 \times 24 = 120$ km.

Comme 24 km est inférieur à 50 km, la rechargeable roule en tout électrique chaque jour : elle consomme 0 L de carburant.

L'hybride non rechargeable consomme $\dfrac{120 \times 6}{100} = 7{,}2$ L.

Économie : $7{,}2 - 0 = 7{,}2$ L.

Réponse à 1 : le client a tort. Le petit moteur électrique de ce système n'est pas conçu pour entraîner la voiture, et sa puissance est trop faible.⁵

Réponse à 2 : le système éteint le moteur thermique quand la voiture s'arrête, puis le relance. Il permet d'optimiser le fonctionnement du groupe propulseur et des accessoires électriques.⁵

Réponse à 3 : sur une voiture non hybride, l'alternateur et le démarreur habituels laissent la place à un alterno-démarreur, ou parfois seulement à un démarreur renforcé.⁵

Conséquence pour l'atelier : ce démarreur demande une batterie assez puissante, et celle-ci vieillit plus vite.⁵ Lors d'un contrôle de batterie sur ce type de voiture, tu en tiens compte.

Écris la formule : $P = U \times I$.

Remplace : $P = 360 \times 50 = 18\,000$ W.

Convertis : $1$ kW $= 1\,000$ W, donc $P = \dfrac{18\,000}{1\,000} = 18$ kW.

Part de la capacité à recharger : $80\,\% - 20\,\% = 60\,\%$, soit $0{,}6$.

Énergie stockée : $40 \times 0{,}6 = 24$ kWh.

Énergie à tirer du réseau : $\dfrac{24}{0{,}9} \approx 26{,}67$ kWh.

Durée : $\dfrac{26{,}67}{7{,}4} \approx 3{,}60$ h.

Soit environ 3 h 36 min.

Convertis la vitesse : $v = \dfrac{50}{3{,}6} \approx 13{,}89$ m/s.

Calcule l'énergie cinétique : $E_c = \dfrac{1}{2} \times 1\,500 \times 13{,}89^2 \approx 144\,676$ J, soit environ $144{,}68$ kJ.

Applique le taux de récupération : $0{,}6 \times 144{,}68 \approx 86{,}81$ kJ.

Vérifie l'ordre de grandeur : $86{,}81$ kJ $\approx 0{,}024$ kWh, une petite quantité d'énergie.

Énergie électrique : $40 \times \dfrac{16}{100} = 6{,}4$ kWh.

Coût électrique : $6{,}4 \times 0{,}25 = 1{,}60$ €.

Distance thermique : $100 - 40 = 60$ km.

Carburant : $60 \times \dfrac{6{,}5}{100} = 3{,}9$ L, soit $3{,}9 \times 1{,}80 = 7{,}02$ €.

Total : $1{,}60 + 7{,}02 = 8{,}62$ €.

Question 2 : pour ces voitures, le chiffre officiel pondère les consommations mesurées avec la batterie vide et avec la batterie pleine, sans compter l'énergie électrique : le résultat est trompeur.⁴ Plusieurs formes d'énergie sont en jeu, ce qui rend l'étude objective délicate.⁴

Réponse à 1 : tu consultes le dossier technique d'application des procédures d'intervention sur les véhicules électriques et hybrides, ainsi que la documentation du constructeur.³

Réponse à 2 : ce type de véhicule comporte des risques liés à l'électricité, qui imposent des mesures de sécurité propres aux travaux électriques.² Tu ne démarres donc aucune intervention sur le circuit de traction sans avoir appliqué ces mesures.

Réponse à 3 : demande par exemple comment il recharge sa voiture (borne ou prise domestique, fréquence) et à quel moment le défaut apparaît (en roulant, à la charge, au démarrage). Un véhicule hybride rechargeable peut se recharger sur le réseau électrique, donc l'usage de la prise compte dans le diagnostic.⁵

Conclusion de la préparation : tu notes ces informations sur l'ordre de réparation, puis tu fais valider la démarche par ton tuteur avant d'intervenir.