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Une brève description de la structure et du principe de fonctionnement du système de recharge pour voiture
juillet 28, 2021
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structure du système
Composants principaux
Contenu du système de recharge pour voiture
- Générateur.L'alternateur est la principale source d'énergie pour les équipements électriques de la voiture. En fonctionnement normal, il alimente les équipements électriques, à l'exception du démarreur, et recharge la batterie.
- Batterie.La batterie est le plus gros équipement électrique de la voiture. Son rôle principal est d'alimenter le démarreur, le système d'allumage et les autres équipements électriques essentiels lors du démarrage du moteur, et d'alimenter les autres équipements lorsque le moteur est à l'arrêt ou tourne au ralenti.
- Régulateur de tension.Le régulateur de tension ajuste la tension de sortie du générateur afin que celle-ci soit maintenue entre 13,8 et 14,4 volts.
- Système indicateur de charge.Le système d'indicateur de charge fait principalement référence au voltmètre ou à l'indicateur de charge situé sur le tableau de bord. Il indique si le générateur fonctionne normalement.
Générateur et batterie
Rôle de l'alimentation électrique
Responsabilités liées au générateur et à la batterie
Lorsque le moteur tourne normalement, la quasi-totalité de l'électricité du véhicule est fournie par l'alternateur. S'il reste de l'énergie, l'alternateur recharge la batterie. La puissance d'un alternateur automobile standard est d'environ 0,8 à 1,5 kW, ce qui suffit généralement à couvrir les besoins en électricité du véhicule ; la batterie prend le relais lorsque la production d'électricité est insuffisante.
Sur certains moteurs de petite cylindrée, lorsque le générateur produit plus de puissance et crée une charge plus importante, le moteur peut vibrer en raison de cette augmentation de charge. Le moteur augmentera alors automatiquement son régime pour accroître sa puissance.
La plupart des alternateurs automobiles sont des alternateurs triphasés à redresseur au silicium, utilisant des diodes au silicium pour convertir le courant alternatif en courant continu. Leur structure principale comprend un rotor, un stator, un système de balais et de bagues collectrices, un pont redresseur triphasé, des roulements, un ventilateur et des capots avant et arrière. Le rotor génère un champ magnétique, le stator transmet le courant et le redresseur convertit le courant alternatif triphasé en tension continue pulsée. La puissance générée par l'alternateur augmente avec le régime moteur.
La batterie stabilise également la tension du système d'alimentation. Elle agit comme un condensateur de grande capacité, absorbant les surtensions instantanées dans le circuit afin de protéger les équipements électriques. Lorsque le moteur fonctionne normalement, la tension de sortie de l'alternateur est supérieure à celle de la batterie du véhicule ; l'alternateur alimente donc tous les équipements électriques, à l'exception du démarreur, et recharge la batterie. Celle-ci utilise son énergie interne pour actionner le démarreur, principalement au démarrage du moteur.
Principe de fonctionnement
Excitation et rectification
Comment fonctionne le système de recharge pour voiture ?
Lorsque l'on actionne le contact, la batterie fournit le courant d'excitation au rotor de l'alternateur, qui génère un champ magnétique. Le moteur démarre alors et entraîne l'alternateur. L'enroulement du stator coupe le champ magnétique de l'enroulement du rotor, produisant un courant alternatif triphasé. Ce courant est ensuite redressé au silicium et converti en courant continu avant d'être distribué à l'extérieur.
À ce stade, la vitesse du générateur étant faible, son courant d'excitation est fourni par la batterie. Lorsque la vitesse du générateur augmente, la puissance produite augmente également, et le courant dans l'enroulement rotorique est alors assuré par le courant propre du générateur. C'est ce qu'on appelle l'« auto-excitation ».
Lorsque le moteur fonctionne normalement, l'alternateur tourne également à plein régime, alimentant les équipements électriques du véhicule. L'énergie excédentaire est utilisée pour recharger la batterie. Une fois la batterie chargée, le régulateur de tension coupe l'alimentation du rotor et l'alternateur cesse de produire de l'électricité. Lorsque la tension de la batterie descend en dessous d'un certain seuil, le régulateur de tension rétablit l'alimentation et l'alternateur reprend la production d'électricité.
Ce processus se répète pour assurer le bon fonctionnement des équipements électriques du véhicule et maintenir la batterie pleinement chargée. Afin de garantir la production d'électricité même à bas régime, la vitesse du générateur est généralement de 2,5 à 3 fois supérieure à celle du moteur. Ainsi, même lorsque le moteur tourne au ralenti, le générateur produit de l'électricité normalement.
Pannes et maintenance
Indicateur de charge et inspection quotidienne
Pannes et contrôles courants du système de charge
Si le voyant de charge s'allume ou si l'aiguille du voltmètre est inférieure à 24 V lorsque la voiture est en marche, cela signifie que le générateur ne charge pas ou que la quantité de charge est trop faible, et que le système de charge doit être révisé.
Les pannes courantes des systèmes de recharge pour véhicules électriques incluent l'absence de charge, la surcharge et la sous-charge. Ces pannes sont principalement dues à un mauvais contact avec la ligne électrique et à une défaillance du générateur. De manière générale, les générateurs modernes sont très intégrés et ne peuvent être démontés et réparés dans des conditions normales ; ils doivent être remplacés en bloc.
Pendant l'utilisation, ne pas utiliser la méthode de mise à la terre instantanée de la sortie du générateur pour déterminer s'il produit de l'électricité, et ne pas débrancher la batterie ni aucun autre équipement électrique important lorsque le générateur fonctionne à haut régime. Dans le cas contraire, une surtension pourrait endommager les composants électroniques de précision.
Lors de l'entretien quotidien, vérifiez régulièrement la connexion entre le générateur et la batterie afin de vous assurer qu'elle est solide et fiable, et qu'aucun rouille n'est présent au niveau des joints. Contrôlez également la tension de la courroie du générateur. Si la courroie est trop lâche, la vitesse du générateur risque d'être insuffisante pour produire de l'énergie. Si elle est trop tendue, elle risque d'endommager la courroie et les roulements du générateur.
