- Parc français 1996
- 22% de voitures "dépolluées", soit 60% essence non catalysées, 18 Diesel antérieures à 1993, 12 essence catalysée, 10 Diesel après 1993
- Incitations fiscales pour l'achat de véhicules électriques
- prime de 10.000 F par véhicule versée directement par EDF aux constructeurs
aide ministérielle de 5.000 F TTC pour les entreprises et particuliers acquérant un véhicule électrique
aide portée à 8.000 F HT pour les collectivités territoriales ou locales
"loi sur l'air" du 19.12.1996
un véhicule sur 5 des flottes publiques fonctionnera au gaz ou à l'électricité
- La Californie repousse ses échéances
- March 1996 : In response to auto industry pressure, CARB makes the ZEV mandate more flexible. A "Memorandum of Agreement" between CARB and seven of the largest automakers states, in part, that the automakers will "promote and market ZEVs (zero-emission vehicles)" and build them in a "production capacity sufficient to meet market demand in California". The compromise frees automakers from meeting the 2% ZEV quota in 1998 but still requires that 10% of all new cars and light duty trucks in California be zero-emission, beginning in 2003.
Il ne s'agira plus pour les constructeurs de commercialiser, dès 1998, 2% de leur production en véhicules "zéro émission".
La nouvelle règle, c'est 800 000 voitures électriques à l'horizon 2010.
- Test de La Poste portant sur 33 véhicules répartis sur Bordeaux, Paris et Strasbourg
- Citroën AX et Renault Express siglés "voiture électrique"
tournée moyenne 40 km et 160 arrêts
- La Traction Electrique bouge
- N'en déplaise aux esprits chagrins, la traction électrique mobilise beaucoup d'entreprises et se manifeste sous divers aspects, sans pour cela minimiser les difficultés rencontrées pour atteindre une autonomie acceptable et un coût réaliste. Le Mondial de l'Automobile n'a évidemment pas oublié ce secteur d'activité et lui réserve une surface importante. Il y a deux ans la minipiste montée dans un hall de l'exposition avait permis à une partie des visiteurs une prise en main limitée ; cette fois les véhicules à pollution zéro seront essayés en vrai grandeur aux environs immédiats du salon et les résultats seront naturellement plus représentatifs.
Dans ce qui suit nous reproduisons divers textes qui permettent de mettre une fois de plus en évidence des tentatives et des tests qui nous rapprochent encore de l'application concrète de ce mode de propulsion particulièrement nécessaire en centre urbain. Les véhicules à quatre roues se taillent habituellement la part du lion dans les exposés traitant de la traction électrique, mais une fois n'est pas coutume, nous insistons aujourd'hui sur le deux-roues électrique. Tout ceci ne veut pas dire qu'on s'arrête aux solutions expérimentées avec un degré de satisfaction acceptable, au contraire les solutions sophistiquées font toujours l'objet de recherches intensives comme c'est le cas de la pile à combustible.
Jusqu'en 1880, les accumulateurs au plomb, lourds, encombrants et dotés d'un faible débit, semblaient condamnés à un usage stationnaire. Deux faits nouveaux ont changé cette situation au cours de cette année là :
- la plaque à oxydes rapportés a augmenté considérablement la capacité d'une batterie, à f.é.m. identique,
- on est arrivé à faire tenir ces oxydes sur les plaques de façon à ce que leur liaison résiste aux secousses.
Il devenait alors possible de placer les batteries sur des véhicules allant affronter, avec leurs suspensions imparfaites, les mauvaises routes de l'époque. Le premier véhicule électrique ayant vraiment roulé a été probablement un tricycle anglais Coventry - Rotary électrifié en 1881 par le physicien français Gustave Trouvé (50 ans d'automobile. 2 La voiture électrique. JA GREGOIRE, Flammarion, 1981). Les roues arrière étaient actionnées chacune par un petit moteur et une batterie de six accumulateurs fournissait le courant. Lors d'un essai, il s'est déplacé dans la rue pendant une heure et demie à la vitesse d'une bonne voiture de place.
Après lui sont apparus des tricycles électriques industriels comme ceux utilisés par la poste allemande de Berlin au début des années 1900 (The 12th International Electric Vehicle Symposium (EVS - 12). Anaheim, 5-7 décembre 1994, vol. 2, p. 228). Puis les voitures à essence se sont progressivement imposées à partir de 1910.
Aujourd'hui nous constatons un renouveau des véhicules électriques qui se manifeste depuis quelques années. Ce phénomène est favorisé par la crainte de la pollution atmosphérique urbaine (L'intérêt du véhicule électrique au regard de la protection de l'environnement. LAFFITTE, J.C. BALACEANU et A~ BERTRAND Rapport de l'Office Parlementaire d'Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques. 1993), qui a remis à l'ordre du jour les "deux roues" et "trois roues" électriques.
Des sociétés comme SAGEM et SAFT y voient un marché d'accompagnement, en particulier pour des scooters dotés de performances suffisantes (vitesse de 40 à 50 km/h, autonomie d'environ 50 km). D'après elles, cela pose des problèmes :
- techniques : bon positionnement des batteries sur l'engin pour assurer un équilibrage correct, donc une sécurité suffisante,...
- économiques : pour être compétitif, l'engin doit utiliser un maximum de composants automobiles (en particulier de batteries), ce qui peut créer quelques complications au stade de la conception.
Cela étant, ces engins ne manquent pas d'intérêt pour des trajets urbains compte tenu de l'absence de nuisances (pollution, bruit), du prix d'achat et du coût d'utilisation.
Dans le cadre du congrès de Florence de 1992 (Development of Electric Scooter for Mass Production. K. ADACHI. Communication 13-08 au 11ème Congrès International du Véhicule Électrique. 27-30 septembre 1992. Florence, Italie) des éléments de comparaison ont été donnés entre les caractéristiques du scooter électrique et celles de son homologue thermique.
- le premier est surpassé par le second en ce qui concerne l'autonomie (60 km contre 250 à 30 km/h) et le poids (110 kg contre 63 kg),
- il l'emporte en ce qui concerne le prix (48 000 yens contre 150 000), les dépenses en carburant (0,3 à 0,9 yens par kilomètre selon l'heure de recharge contre 2,7) et la pollution atmosphérique 100 yens valent actuellement environ 4,75 FF.
Le dernier point est confirmé par une étude de l'IFP (L'analyse comparative de deux gisements de pollution: les deux roues à technologie moderne et la voiture électrique. C. GIRARD Note IFP, 15 septembre 1992) montrant que l'emploi de technologies propres sur les deux roues, touche une pollution de première génération et entraîne des résultats rapidement visibles.
Deux roues (bicyclettes et motos)
A notre connaissance, les Chinois, qui expérimentaient alors des batteries zinc-air, ont été les seuls à avoir fabriqué des motocyclettes électriques au début des années 1980 (Development electric van for city use in China. C. QUANSHI et al. The l2th International Electric Vehicle Symposium. Anaheim. 5-7 décembre 1994, vol. 1, p. 212-217).
Ils sont aussi les premiers à commercialiser, depuis 1982,10 mille vélos électriques par an (Electric vehicle technology. An overview of present status and future trends. C.C. CHAN et K.T. CHAU The 11th International Electric Vehicle Symposium, Florence, 27-30 septembre 1992, vol. 1, communication 1.02.).
Il est vrai que chez eux le "deux roues" a conservé son importance. Le modèle Ningbo comporte un moteur synchrone de 100 W à aimant permanent (néodyme, fer, bore) et une batterie en Ni Cd. Capable de parcourir par terrain plat 22 km avec assistance électrique, sa vitesse de pointe est de 19 km/h.
En Occident, la situation se présente différemment. Le vélo a perdu de sa popularité sauf dans quelques pays (Pays-Bas,...) mais les difficultés de la circulation et les problèmes de parking ont provoqué un changement d'attitude chez :
- le citadin qui a besoin de faire des courses à plusieurs kilomètres de son domicile,
- l'automobiliste qui peut préférer se garer à la périphérie et circuler au centre de la ville avec le vélo pliable gardé dans le coffre de sa voiture.
L'énergie humaine de pédalage étant de 75 W environ, l'apport de 100 à 200 W électrique est très apprécié pour grimper les côtes ou effectuer les doublements. En général dans les descentes (vers 35 km/h), un système permet de récupérer l'énergie cinétique et de recharger partiellement la batterie.
Les premiers modèles ont été proposés :
- en septembre 1992 par Sir Clive Sinclair (Le Nouvel Economiste, 4 septembre 1992, p. 33), modèle de 5 000 F,
- en novembre 1993 par la PMI française Etud lntegral (L'Usine. Nouvelle, 4 novembre 1993, p. 29), modèle avec une batterie Ni Cd.
Puis on a vu apparaître une foule d'autres engins (Human powered electric vehicles (HPHEV) as a pathway to EV and HEV acceptance. F.E. JAMERSON The 12th International Electric Vehicle Symposium, Anaheim. 5-7 décembre 1994, vol. 1, p. 244-251)
Aux Etats-Unis :
- le Chronos Hammer (moteur synchrone à aimant permanent, batterie Ni Cd:18 km/h maxi sur terrain plat),
- le Zap Power System (batterie au plomb),
- l'Aerovironment (batterie au plomb, vélo essayé avec succès par la police californienne).
En Allemagne :
- le Diamant City Blitz et l'Hercules Electron City, tous deux avec des batteries Ni Cd et vendus à des milliers d'exemplaires.
En Grande-Bretagne :
- le Boosta System (batterie au plomb).
En Autriche :
- le Silent Power
Au Japon :
- le Sanyo Electric (batterie Ni Cd, 1000 F),
- le Power Assist System de Yamaha (Automotive Engineering, décembre 1993, p. 33) (batterie au plomb, moteur à balais, 6 500 F plus 700 F de chargeur).
Sur le plan technique la solution la plus utilisée comporte une batterie de 1 kWh (Ni Cd ou Pb) avec chargeur embarqué, un moteur électrique synchrone à aimants permanents de 0,1 à 0,2 kW (Rare Earth Permanent-Magnet Motor for Electrically-Driver Bicycle. Z.Y. GAO et A.S. HLJANG 10th International Electric Vehicle Symposium, Hong Kong. 3-5 décembre 1990, p. 188-190.) et couplage direct avec la roue arrière.
 
Ce vélo électrique est un modèle rustique qui présente l'originalité d'être pliable pour un rangement dans le coffre d'une voiture.
Pour faire le plein de ce scooter, une simple prise 220V suffit.
Scooter
Le Japon a démarré très tôt dans ce domaine d'engins monoplaces :
- Le Kyushu-Chibu R&D ES 600, dont on prévoyait une fabrication de masse en fin 1992 (Development of Electric Scooter for Mass Production. K. ADACHI. Communication 13-08 au 11ème Congrès International du Véhicule Électrique. 27-30 septembre 1992. Florence, Italie), est équipé (outre un chargeur embarqué et une batterie au plomb) d'un très efficace petit moteur Seiko Epson (0,6 kW) de type brushless avec aimants permanents insérés dans le rotor et de circuits MOSFET.
- Le Honda CUV-ES (Clean Urban Vehicle-Electric Scooter) a été commercialisé en début 1994 (Revue de l'Automobile, 4 août 1994). Voici ses caractéristiques :125 kg, 60 km/h en vitesse de pointe, 60 km d'autonomie à 30 km/h, moteur électrique à courant continu et balais, batterie en Ni Cd, prix de 12 000 F.
- Le Mitsubishi Kasei R&D E24 B qui a une monocoque en plastique.
Il existe bien d'autres projets en dehors du Japon.
Après une expérience à Strasbourg de juillet 1995 à juin 1996, Peugeot doit commercialiser tout prochainement son modèle Electric avec batteries au Ni Cd, moteur électrique à courant continu de 1,3 kW et rechargeur embarqué qui permet des autonomies de 45 km à 45 km/h ou de 70 km à 25 km/h et qui peut se recharger à 95 % en deux heures (L'Argus de l'Automobile, 22 juin 1995, p. 28 ; La Tribune Desfossés, 16juin 1995, p. 14).
A ce propos on peut par ailleurs se reporter, dans la présente revue, à la description détaillée de ce scooter.
- La PMI rochellaise Perrotin Automation a livré ses premiers scooters électriques en 1995 à des collectivités locales et espère toucher plus tard le public (La Tribune Desfossés, il octobre 1995, p. 12).
- Westinghouse (Ward's le mai 1994, p. 5) prépare le scooter E Wheel Evader avec batterie au plomb, et moteur électrique à courant continu de 1,1 kW; pesant 84 kg il a une autonomie de 80 km à 48 km/h. Plus tard, un modèle biplace est prévu éventuellement doté, après 1998, d'une batterie Li Fe S2.
- Le Dielectrica italien (Prototype 0f an innovative electrical scooter for application in zero-emission urban mobility. F. CARICHI et al. The 12th International Electric Vehicle Symposium, Anaheim, 5-7 décembre 1994, vol. 2, p. 470-478) à batterie au plomb se distingue par un moteur synchrone à aimants permanents (Nd Fe B) de 6,8 kg et de 2,4 kW son autonomie est de 40 km à 50 km/h.
- le suédois E1 Tugger disposant d'une plate-forme à la place du side-car, capable de transporter 300 kg (dont le pilote) est utilisé à Gôtebotg pour le nettoyage des rues.
- Le scooter italien Aprilia fabriqué en Suisse pour la société "City Bike" d'lnterlaken.
Tricycle
Nous ne parlerons pas ici des camionnettes à trois roues du genre de celles qui livrent du lait au petit matin dans les villes anglaises mais d'engins de taille plus petite. Certains sont destinés au déplacement des handicapés.
Par exemple (Science et Vie, mai 1993, p. 119) le Town and Country III britannique, entièrement et facilement démontable, capable de passer les portes (même celle des ascenseurs et des supermarchés), de grimper des côtes de 20 % et d'escalader les trottoirs de 15 cm de haut .
D'autres sont uniquement consacrés au transport individuel en ville, comme le modèle de Sir Clive Sinclair (27 km/h maxi, 5000 F) sorti en 1991 (L'Expansion, 4 juillet 1991, p. 120).
Mais dans la plupart des cas il s'agit d'engins capables de transporter en plus du conducteur une petite cargaison (de l'ordre de 30 kg). Ainsi le modèle du japonais Kyushu (Development of Three-Wheeled Electric Scooter: The Practical Electric Scooter that has Wheel Motors. S. MONJI. 10th International Electric Vehicle Symposium, Hong Kong, 3-5 décembre 1990, p. 98-103), construit en mars 1988 avec deux moteurs brushless à aimants permanents dans les roues arrière et un chargeur intégré, a une autonomie de 80 km à 30 km/h en zone plate et une vitesse maximale de 50 km/h des essais ont été faits avec des batteries Pb puis Ni Zn la consommation est de 56 Wh/km.
Par ailleurs, la société américaine Electrosource a électrifié un tricycle thaïlandais traditionnel appelé "Tuk-Tuk" avec un moteur de type non spécifié et une batterie au plomb peut-être bipolaire sous le nom d'Horizon il a effectué 12 800 km (Inside R&D,17 août 1994, p. 7).
On peut aussi citer le modèle développé en 1990 par Beijing Asia Games (Chine), le chariot à trois roues d'Eurocar et le Tricoolie hongrois.
Conclusion
Les "deux roues" et "trois roues" électriques possèdent certainement des créneaux commerciaux :
- lutte contre le bruit et la pollution en centre-ville,
- utilité pour le citadin dénué de voiture,
- déplacement rapide dans les embouteillages (engins facilement pliables dans le coffre d'une voiture),
- emplois spéciaux (hôpitaux, handicapés...).
Cependant, ce sera un marché d'accompagnement du véhicule électrique urbain dont il utilisera, après une éventuelle adaptation, les composants et en particulier les batteries. Les moteurs seront peut-être d'un type différent (synchrone à aimant permanent au lieu d'asynchrone à cage d'écureuil).
Les problèmes économiques doivent être précisés. Les Japonais assurent que les scooters électriques reviendront moins cher que les thermiques. Ce résultat, qui est à vérifier, pourrait changer avec l'emploi de batteries Ni Cd deux fois plus onéreuses que celles au plomb (2 000 F/kWh au lieu de 1 000) mais multipliant aussi par deux le rayon d'action (100 km au lieu de 50).
La première clientèle devrait être celle des personnes aisées aux préoccupations écologiques ou aimant lancer la mode. Le grand public viendra ensuite, surtout si les réglementations de bruit au centre des villes ou dans certains lieux résidentiels sont rendues très sévères. Mais cela suppose, au préalable, le succès commercial du véhicule électrique urbain à 4 roues.
AutoVolt, 9.1996
- Comparatif citadine
- coût d'utilisation réel à raison de 1000 km/mois, incluant 605 F/mois de location des batteries
| essence | électrique |
| prix | 42.000 à 80.000 F | 80.000 à 83.000 F |
| autonomie | 350 à 500 km | 50 à 80 km |
| vitesse maxi | 135 à 170 km/h | 90 km/h |
| coût d'utilisation | 50 à 70 F/km | 70 à 80 F/km° |
10 à 20 F/km plus 60 F d'amortissement batterie
- Test de véhicules électriques pour l'U.S. Department of Energy (DOE) Operator Programm
- The U.S. Department of Energy (DOE) Site Operator Program was initially established to meet the requirements of the Electric and Hybrid Vehicle Research, Development, and Demonstration Act of 1976. The Program has since evolved in response to new legislation and interests. Its mission now includes three major activity categories:
- Advancement of Electric Vehicle (EV) technologies
- Development of infrastructure elements needed to support significant EV use
- Increasing public awareness and acceptance of EVs.
The 11 Site Operator Program participants, their geographic locations, and the principal thrusts of their efforts are identified in Table ES-1. The EV inventories of the site operators totals about 250 vehicles. The individual fleets are summarized in Table ES-2.
The primary functions of the Program continue to be the collection, analysis, and dissemination of operating and maintenance data; and demonstrations of the technology to promote public awareness. Both efforts have been fruitful; in particular, practical methods and equipment for handling operating data are now in use, and the data is widely available via computer networks.
The participants - electric utilities, academic institutions, and Federal agencies - are geographically dispersed within the United States and their vehicles see a broad spectrum of service conditions. The contributions of the first two groups go well beyond the basic Program scope:
- The utilities have worked towards infrastructure development, battery recharging scenarios, and identification of operation/maintenance problems.
- Academic institutions have investigated alternative charging technologies (curbside and solar) and have developed a practical mobile data acquisition system. Other contributions are training materials for maintenance and operation, and the field testing of experimental or prototype systems and components.
The program participants have generally established working relationships with the industrial community where common interests exist. Experience to date emphasizes problems specific to electric vehicles:
- Climate effects
- Battery technology limitations
- Vehicle conversions versus ground-up design
In the context of existing or impending legislative mandates to increase electric vehicle usage for environmental reasons, two national organizations have joined DOE and the major vehicle manufacturers in EV promotion.
- The Partnership for a New Generation of Vehicles (PNGV) in America will identify and evaluate alternatives in vehicular technology.
- EV America, a utility-led program, will conduct performance and evaluation tests to support market development for electric vehicles.
In addition, DOE, the Department of Transportation, the Electric Transportation Coalition, and the Electric Vehicle Association of the Americas are conducting a series of workshops to encourage urban groups to initiate the policies and infrastructure development necessary to support large-scale demonstrations, and ultimately the mass market use, of electric vehicles. Program redirection in the near and medium term is expected to involve hybrid systems, advanced EVs, add-on or upgraded components, advanced batteries and inputs from PNGV studies.
Results
Based on a 12 gallon refill, 28 mpg, and ì1.19/gallon, the average ICE range is 336 miles (12*28). At a total fillup cost of ì14.28 (12*ì1.19), this equates to a cost per mile of 4.25 cents (ì14.28/336).
Based on an electricity cost of 8.47 cents/kWh, and an energy efficiency of 4 miles/kWh, the same 336 miles requires 84 kWh of energy (336/4), for a total 336 mile cost of ì7.11 (84*8.47), and a cost per mile of 2.1 cents (ì7.11/336).
Using the national average energy costs of ì1.19/gallon for gas, and 8.47 cents/kWh for electricity, the EV per mile cost is 51% lower than the ICE cost [(4.25-2.1)/4.25]. The inverse, of course, is that the ICE cost is 102% more expensive [(4.25-2.1)/2.1] than the EV cost.
If an EV owner is able to take advantage of an off-peak rate of 3.5 cents, the per mile cost is 0.9 cents ([(336/4)*3.5]/336). The 0.9 cents per mile rate is less than one-quarter of the ICE cost of 4.25 cents/mile.
As the reader can see from the below figure (Figure 26), the per mile energy costs for EVs do not exceed the ICE vehicle's energy costs until the kilowatt-hour rate exceeds 17 cents/kWh (Figure 26, breakeven point).
Comparison of the gasoline cost per mile for an internal combustion engine (ICE) fueled vehicle,
and the electricity cost per mile for an electric vehicle (EV) at varying kilowatt-hour energy rates.
For the ICE, the analysis assumes 28 mpg and a national average gasoline cost of ì1.19/gallon.
The EV analysis assumes 4 miles/kWh and varying energy costs.
The assumptions are further described, and sources noted, in the accompaning text.
Discussion
As seen in the graph (Figure 26), the per mile cost to fuel an EV can be significantly lower than the cost to fuel an ICE. The consumer has the ability to control his/her behavior as to when to fuel the EV, provided of course that they do not exceed the vehicles's range on any given day. Exceeding the range would likely require on-peak refueling at a public recharging station. Such recharging would include the use of more expensive peak-energy costs, as well as a payment to the charging station for this convenience.
Other EV cost factors to be considered include the cost to replace the battery pack, the initial capital cost of the vehicle, tax incentives, and the avoidance of ICE costs that EVs do not incur. These avoided costs include the 3,000 mile oil changes, the replacement of the muffler system, timing belt replacements, tune ups, changing the antifreeze and fuel filter, and other miscellaneous costs. Of course EVs will have maintenance costs that are unique to EVs. Future Quarterly Reports will attempt to examine these issues and compare the cost tradeoffs. It may be difficult to quantify some EV benefits, including the noise and pollution reductions, and the shifting away from dependence on foreign fossil fuels that will someday prove to be of a finite quantity.
Electric and Hybrid Vehicle Program, Site Operator Program, Quarterly Progress Report for October through December 1995 (First Quarter of Fiscal Year 1996), Idaho National Engineering Laboratory
- Bicyclette à assistance électrique (3)
- prototype au Mondial du deux-roues à Paris, 10.1995
pas d'existence légale, assimilé à la bicyclette par la Commission centrale automobile à 3 conditions
puissance moteur plafonnée à 200 W (0.27 ch)
l'arrêt du pédalage entraîne l'arrêt de l'assistance
assistance coupée au-dessus de 25 km/h (assistance débrayable)
MBK Axion
- éléments fabriqués par Yamaha au Japon et assemblés par MBK à Saint Quentin (Aisne)
cadre monocoque en composites, dérailleur 6 vitesses
batterie 2 x 12 V rechargeable sur le secteur
- YAMAHA Pass commercialisé au Japon depuis 1995
- Scooter électrique
- cyclomoteurs (administrativement), limités à 45 km/h, pouvant être conduites à partir de 14 ans
prime d'achat 2.000 D de l'ADEAME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie)
Peugeot Scoot'Elec
ElectroScoot CIP 025: importé en France par Stratcom, moteur en position centrale sous la selle
Barigo: moteur dans le moyeu de la roue arrière
- Coupé électro-solaire FIA 1996 : 5 victoires sur 6 (Monte-Carlo, La Rochelle, etc.), pilotes Frédéric Ménière, Bertrand Dupont
- Des français se lancent en auto solaire
- Tous les trois ans, l'Australie accueille la course mondiale des autos solaires. Honda et General Motors y participent. Pour la première fois, des Français concourent.
Deux équipes françaises vont participer à la plus grande course de voitures solaires du monde, le World Solar Challenge, qui débute à Darwin le 27 octobre. Les participants doivent traverser l'Australie du nord au sud sur 3 000 km, sans utiliser d'autre forme d'énergie que le soleil. Ils roulent de 8 h à 17 h, les batteries pouvant être chargées pendant le reste de la période d'éclairement.
Les associations France for World Solar Challenge, basée à Pessac (Gironde), et Hélios, à l'Ecole des hautes études industrielles (HEI) de Lille, se préparent depuis trois ans à affronter les quelque soixante concurrents. Un logiciel de conception assistée par ordinateur a permis, pour les deux véhicules, de déterminer la forme répondant aux exigences de puissance et de légèreté. Pour Hélios, les choix techniques ont été guidés par les offres des partenaires industriels qui ont donné la plupart des pièces - façon de réduire le coût total, évalué à deux millions de francs. Hélios est muni d'un panneau solaire inclinable, de 8 m2, composé de cellules solaires en silicium monocristallin capable de convertir 15 % de l'énergie solaire reçue en électricité, fournissant 1 200 W au moteur alternatif triphasé. L'énergie est emmagasinée dans des batteries nickel-cadmium totalisant 2,6 kWh. La carrosserie mêle fibres de carbone, pour la rigidité, et Kevlar, une fibre textile, pour la résistance aux chocs. Elle pèse 9,5 kg, une paille relativement au poids total de la voiture, 227 kg. Lors des essais estivaux, Hélios atteignait 130 km/h avec une moyenne de 60 km/h pendant 9 heures. On est encore loin du niveau atteint par le dernier vainqueur de l'épreuve, Honda, à 85 km/h, mais ici l'important est déjà de participer.
La Recherche n° 291, 10/1996
- Hydrogen Powered Advanced Hybrid Electric Vehicles by J. Farrell and M. J. Barth (4.1996-9.1997)
- Sponsor: South Coast Air Quality Management District
The hybrid electric vehicle program at CE-CERT is identifying, developing, and evaluating technologies critical to HEV commercialization. In particular, CE-CERT is currently designing a hydrogen-powered Auxiliary Power Unit (APU) and an advanced Hybrid Electric Vehicle (HEV). The purpose of this current project is to address three major tasks: 1) design and development of a hydrogen-fueled internal combustion engine for the HEV APU; 2) design, development and evaluation of closed-loop HEV energy management systems; and, 3) development of HEV operational/emission models and integration of the models into the ITEM transportation simulation. Successful completion of Task 1 will demonstrate that lean burn hydrogen technology will minimize emissions. We expect no CO or HC and sub-ULEV NOx emissions; due to the nature of the fuel (hydrogen), CO2 emissions will also be nil. Task 2 will capitalize on Advanced Travel Information Systems (ATIS) technology and intelligent planning algorithms.
By knowing the vehicle position as well as its desired destination and path, it is possible to manage the HEV's energy in an optimal fashion to minimize fuel requirements and per-trip emissions (the design of the energy management system will not be limited to hydrogen as a fuel). Successful completion of this task will demonstrate that an Intelligent Energy Management System can use the APU to ensure that the energy required for demanding driving conditions is available, and that the overall use of the APU is minimized. Such a closed-loop system will have a high likelihood of commercialization, as it fulfills the public desire for minimum per-trip emissions and the individual's desire for good driving performance. Task 3 will develop HEV operational/emission models and integrate them with the transportation simulation models of ITEM (previously developed at CE-CERT).
It will then be possible to perform emissions analysis at a transportation system level, where the vehicle fleet can be varied, different congestion factors can be controlled, and actual trips (i.e., using velocity and grade profiles) can be modeled. Successful completion of this task will enable quantitative analysis to estimate systemwide energy usage and the emission benefits of HEVs under real-world driving conditions.
The Advanced Vehicle Engineering group
- Hydrogen Powered Advanced Hybrid Electric Vehicle Technologies by J. Farrell (6.1996-12.1997)
- Sponsor: South Coast Air Quality Management District
CE-CERT is designing and developing a hydrogen-powered advanced Hybrid Electric Vehicle (HEV). AQMD funding for this project is supporting development, demonstration, and evaluation of these key technologies: 1)"Hydrogen Internal Combustion Alternative Power Unit Development and Demonstration," which will design and develop a hydrogen-fueled internal combustion engine that will be used as the APU in a hybrid electric vehicle. 2) "Intelligent Energy Management Systems for HEVs" will capitalize on Advanced Travel Information Systems (ATIS) technology and intelligent planning algorithms to develop and evaluate closed-loop HEV energy management systems. 3) "HEV Transportation Systems Energy/Emissions Analysis" will first develop HEV operational/emission models and then integrate them with the transportation simulation models of ITEM (previously developed at CE-CERT).
The implicit goal of these tasks are to identify, develop and evaluate technologies key to the commercialization of HEVs.
The Advanced Vehicle Engineering group
- Les piles à combustible visent l'auto électrique
- Peu connue en France, la technique de la pile à combustible s'améliore régulièrement. Applications : l'auto électrique, mais aussi les petites centrales électriques.
L'inauguration récente d'une centrale pilote de deux mégawatts à Santa Clara, en Californie, fait de la pile à combustible une nouvelle candidate à la fourniture d'électricité non polluante. Cette technique peu connue en France élargit ainsi sa palette d'usages potentiels, dont le principal reste le véhicule électrique : Daimler-Benz a présenté en mai un prototype de voiture à pile à combustible, Necar II, et le fabricant canadien de piles Ballard, partenaire de Daimler-Benz, vient de vendre à la ville de Chicago trois autobus électriques, après en avoir testés à Vancouver et à Atlanta. En France, Renault et PSA-Peugeot Citroën se sont joints il y a quelques années au fabricant italien De Nora et à d'autres partenaires dans le programme européen Hydro-Gen (50 millions de francs). L'objectif est de présenter en 1999 un prototype d'une autonomie de 300 km et dont la pile de 30 kW tiendrait dans le coffre.
Le principe de cette technique, découverte en 1839, est inverse de celui de l'électrolyse où l'électricité décompose les molécules d'eau : dans la pile à combustible, l'association de l'hydrogène et de l'oxygène dégage de l'énergie, l'eau étant le seul sous-produit de la réaction. Dans le type de piles le plus courant, l'hydrogène arrive sur une électrode (l'anode) et l'oxygène sur l'autre (la cathode), les deux électrodes, en forme de plaques, étant séparées par une électrolyte qui prend souvent la forme d'une membrane et laisse passer les ions hydrogène vers la cathode. Le mouvement d'électrons produit par cette réaction chimique constitue le courant électrique.
Les recherches actuelles se focalisent sur l'électrolyte, dont les différents types caractérisent les filières de piles : alcalines (utilisées dans les vaisseaux spatiaux) ; PEM ( Proton Exchange Membrane , Electrolyte polymère solide), qui fonctionne mieux que d'autres à température ambiante et intéresse donc les constructeurs automobiles ; acide phosphorique ; carbonate fondu, comme à l'usine pilote de Santa Clara, qui tire directement son hydrogène du méthane, plus facile à produire et à manipuler que l'hydrogène pur ; ou encore oxyde solide (en céramique), qui a séduit les chercheurs d'EDF-GDF parce que, selon un expert, c'est avec la PEM la seule filière où la France n'accuse pas un "retard irrattrapable". La France avait été un pionnier de la recherche sur les piles à combustible dans les années 1960. Le choix du tout-nucléaire semble avoir été fatal à cette recherche, jusqu'à sa relance au début des années 1990.
Quels obstacles la pile à combustible doit-elle surmonter pour s'imposer ? Son encombrement reste problématique pour un usage en véhicule électrique. Dans toutes les applications, le coût actuel des membranes et celui dû à l'utilisation du platine comme catalyseur rendent cette technique trop onéreuse. Enfin, si l'usage de la pile ne produit pas de déchet, il reste à mettre au point une chaîne de production de l'hydrogène (ou d'un autre carburant contenant l'hydrogène nécessaire) qui soit elle aussi inoffensive sur le plan environnemental.
La Recherche n°293, 12/1996
- Projet AXAR
- Professeur Marty, ancien président de l'Institut National Polytechnique de Toulouse.
Brevet déposés de 1968 à 1982.
Système de transport basé sur des petits véhicules électriques circulant en automatique sur site propre.
Desserte du complexe industriel de l'Aérospatiale à Toulouse.
Création de la société AXAR Transports pour l'étuide et la commercialisation du système.
- Projet BOEING-PRT à Morgantown (West Virginia)
- Transport guidé automatique.
Ligne desservant 5 stations mais pouvant s'étendre à un réseau maillé.
Véhicules d'une dizaine de places ne s'arrêtent qu'aux stations demandées.
- BOMBARDIER NEV (Neighbourhood Electric Vehicle)
- Prototype quadricycle lourd à moteur électrique de Philippe BONE (QLMOP)
- 15 kW, 75 km/h, autonomie 80 km (permis B1)
Concepteur du Biscot, quadricycle léger (QLEM)
- CHRYSLER ESX
- 155 kW au total, turbo D 1.8 55 kW, 2 moteurs électriques dans les roues arrière, 4.278 l/100 km, coût environ 400 000 F
- CITROEN Saxo Electrique
- autonomie annoncée 75 à 80 km, 60 km en "conduite GTi"
recharge complète en 8 h (100 %), jusqu'à 20 % de récupération en conduite anticipée
pas de roue de secours (bombe anti-crevaison), chauffage fonctionnant au carburant sans plomb (réservoir de 10 l)
borne recharge : recharge en 40 mn contre 6 h sur une prise normale
90 km/h, 81.500 F avec l'aide de l'Etat
|
| électrique SX 3p | 1.0i X 3p |
| prix | 81.500 F | 60.800 F |
| puissance | 20 kW de 1600 à 5500 tr/mn | 37 kW
à 6000 tr/mn |
| couple | 127 Nm
de 0 à 1600 tr/mn | 73.5 Nm
à 3700 tr/mn |
| direction | assistée 3 tr | non assistée 4.1 tr |
| pneus | 165/70 SR 13 | 155/70 SR 13 |
| coffre | 187 dm3 | 280 dm3 |
| poids | 1093 kg | 799 kg |
| vitesse maxi | 95 km/h | 146 km/h |
| 400m/1000m DA | 27"0/52"2 | 19"6/37"7 |
| autonomie | 75 km | 630 km |
| autonomie | 350 à 500 km | 50 à 80 km |
| vitesse maxi | 135 à 170 km/h | 90 km/h |
| coût d'utilisation | 50 à 70 F/km | 70 à 80 F/km° |
A l'occasion du Mondial de l'Automobile Citroën présente une nouvelle Saxo : la Saxo Electrique. Elle fait suite au lancement de l'AX Electrique et sera commercialisée en décembre de cette année. Citroën montre ainsi sa détermination et sa confiance dans ce type de motorisation.
Elle reprend les caractéristiques de l'AX Electrique et intègre des progrès plus récents dans le domaine des batteries.
Citroën précise par ailleurs que les deux accords cadre signés en 1992 et en 1995 entre le gouvernement, PSA Peugeot-Citroën, Renault et EDF donnent à chacun les moyens de lancer le marché afin d'atteindre un objectif de 100.000 véhicules en parc en 1999.
La Saxo Electrique sera commercialisée sans batteries à un prix proche d'une Saxo thermique à BVA de même équipement.
Les batteries seront proposées par abonnement au prix de 605 F T.T.C. par mois qui comprend : la mise à disposition des batteries, l'entretien et la maintenance des batteries, un véhicule de remplacement en cas d'entretien ou de panne. Un dépôt de garantie de 2500 F sera demandé pour s'assurer de la récupération et du recyclage des batteries en fin de vie.
Les batteries proposées sont des batteries au Nickel/Cadmium qui sont recyclables à 100 %. L'installation de traction comporte 20 batteries monoblocs de 6 V/100 Ah totalisant une alimentation de 120 V.
Le groupe L'Oréal s'équipe de Citroën AX Electrique
L'Oréal possède sa flotte de véhicules électriques. Pour cette première approche le choix de L'Oréal s'est porté sur un modèle qui bénéficie aujourd'hui d'une expérience incontestable puisqu'il s'agit de la Citroën AX électrique.
Dans le cadre de sa politique globale en faveur de la protection de l'environnement, le Groupe L'Oréal a équipé 4 de ses sites administratifs de voitures électriques, baptisées "L'Oréane ". L'Oréal est ainsi l'une des premières entreprises industrielles privées à intégrer dans sa flotte de tels véhicules.
"La pollution de l'air est un sujet auquel nous sommes sensibles, étant implantés au coeur de nombreuses cités. Avec cette initiative, nous voulons contribuer à l'amélioration de la qualité de l'air, sujet auquel l'opinion publique prête une attention croissante ", explique Monsieur Gerd Maiburg, directeur de l'environnement du Groupe L'Oréal. "Cette démarche est un des éléments d'un plan d'ensemble en faveur de l'environnement, mené par le Groupe non seulement dans ses usines, mais également au sein de ses différents sites administratifs" précise-t-il.
La septième des "L'Oréane", marquée du logo "L'Oréal Environnement ", vient d'entrer en circulation à Clichy.
Elle s'ajoute aux:
- 3 voitures présentes sur le site d'Aulnay-sous-Bois
- 1 sur celui de Clichy
- 1 sur celui de Chevilly-la-Rue
- 1 sur celui du Plessis-Robinson
Elles sont utilisées pour les déplacements de type administratifs (La Poste, banques, mairies...). A Clichy, elles sont également utilisées pour distribuer et ramasser le courrier des 8 établissements de L'Oréal situés sur cette commune, Enfin, elles servent également aux déplacements inter-établissements par exemple, les chercheurs basés à Aulnay-sous-Bois se regroupent pour l'utiliser à l'occasion de leurs déplacements vers les laboratoires de Clichy.
A Clichy, les bornes électriques permettant de recharger les batteries des véhicules sont installées sur la rue Martre, devant l'entrée du siège social, sur des places réservées. Le choix de cet emplacement privilégié illustre bien la volonté du Groupe de conférer à ces nouveaux véhicules tous les avantages permettant leur utilisation optimale.
L'utilisation de voitures électriques est l'une des dernières initiatives du Groupe L'Oréal en matière de protection de l'environnement sur les sites administratifs, qui ont tous défini des programmes concrets, visant principalement à organiser la collecte, le tri et la valorisation des déchets recyclables, mais aussi à diminuer les consommations d'eau et d'énergie. En matière de valorisation des déchets (Valorisation = réutilisation, recyclage, incinération avec récupération d'énergie), 15 des 17 sites administratifs en France ont déjà atteint l'objectif de zéro mise en décharge
Les dépenses relatives à l'environnement et à la sécurité ont atteint près de 320 millions de FF en 1995.
AutoVolt, 9.1996
- CITROEN Berlingo Dynavolt
- Hydride GPL/électrique, cahier des charges: rayon d'action minimum 260 km
prix de vente 74.110 F HT, location du pack batterie 600 F/mois
partie VE identique au Berlingo électrique
moteur Leroy Sommer à courant continu de 28 kW à partir de 1600 tr/mn, électronique de gestion Sagem
23 éléments de batterie cadmium/nickel (27 sur le Berlingo électrique), tension cumulée 138 V
chargeur de bord 220 V
bicylindre en ligne 4 temps Lombardini 500 cm3 (idem Ligier Ambrha)
longueur 36 cm, alimentation GPL par effet venturi, réservoir BRC (I) 23 litres (19 l utilisables)
système de réchauffage du vapodétendeur utilisant le chauffage additionnel Webasto
démarrage sans préalimentation en essence (première application)
alternateur Valeo 8 kW alimentant les batteries via un boîtier de contrôle Sagem
mode Citélogic
mode électrique réservé à la ville, mise en route du moteur GPL à 70 km/h, rayon d'action 150 km
mode Autologic
mise en route du moteur GPL à 40 km/h, autonomie 260 km
mode Secours
utilisé en cas de décharge complète des batteries, moteur thermique uniquement
vitesse maxi 60 km/g, autonomie 50 km
- Mike Corbin fonde la CORBIN-PACIFIC COMPANY (Californie, USA) pour la production d'un véhicule électrique monoplace.
- Fondation de la CREE SA (Creation Research Engineering + Ecology SA, Cree AG Cree SA, Solothurnstrasse 154, 2504 Biel, Suisse))
- Objectif : développer un véhicule contemporain pour courtes distances, apte à la production en série, dont le concept sophistiqué se démarque de l'offre actuelle.
Le produit convainc notamment par son prix, le plaisir de conduire qu'il procure, sa sécurité, son recyclage mais aussi par ses coûts d'investissement, de production et de distribution maintenus au plus bas.
Management : Marc Frehner, CEO, membre du C.A. de Cree SA Spécialisation : design automobile ; Daniel Ryhiner, Président du C.A. Cree SA Spécialisation: technique automobile, technologie de propulsion et de l'environnement ; Reiner Martin, CFO de Cree SA Spécialisation: finances et développement entreprise
Effectifs et divisions : 15 personnes, direction comprise. 3 dans l'administration et les autres réparties également entre le développement et la production
Cree SA produit la pré-série de SAM en 2001 et prévoit la mise en série pour 2002.
- DIDIK Muscle Car Hybrid vehicle powered by solar, electric and human power.
- Scooter DIELECTRICA (Italie)
- Moteur synchrone à aimants permanents (Nd Fe B) de 6,8 kg et de 2,4 kW.
Batterie au plomb, autonomie est de 40 km à 50 km/h.
- ELCAT wholly owned by IVO since 1996 (Finlande, Jarvenpaa)
- Projet ENI/AGIP-Italie
- Association entre le conglomérat industriel ENI et la compagnie pétrolière italienneAGIP.
Véhicules électriques fabriqués en Sicile (licence LIGIER) en libre service dans les stations AGIP en périphérie des grandes villes (Milan, Rome).
Les utilisateurs rapportent les véhicules empruntés à la station de départ.
- Triporteur ERE type 2 (engin électrique roulant) en circulation à Amiens (3000 km parcourus).
- GENERAL MOTORS EV-1 Gen 1 (General Motors Corporation, 1996-1997)
- December 1996 : The GM EV1 production electric vehicle is made available for consumer lease at $400 - 500 a month.
 
Strictly speaking, the EV1 was not a concept car, as 1,117 units of the electric coupé were produced, 800 of which were delivered to customers in California and Arizona under a leasing agreement. The EV1 was based on the "Impuls" concept car and propelled by a three-phase alternating current induction engine. Thanks to its light aluminum design and details like ultra-light magnesium wheels, extremely low air resistance of cd=0.19 and en-ergy recuperation from braking, the EV1 had a respectable range of up to 240 km. Two different batteries were used, each with 26 accumulators. The first battery pack consisted of 12-volt lead-acid accumulators producing 18.7 kWh of energy, later 13.2-volt nickel-metal hydride accumulators with 26.4 kWh energy content were used.
Opel, General Motors
 
coupé à propulsion électrique produit par l'usine Saturn de Lansign (Michigan)
Conçu dès la planche à dessin comme un VE à part entière.
commercialisé en 12.1996 chez les 26 concessionnaires Saturn de l'Arizona et la Californie à 34.000 ì (170.000 F)
budget de fonctionnement annuel 420 ì (2.100 F) contre 696 ì pour l'équivalent essence (3.480 F)
Batteries
26 batteries au plomb à recombinaison de gaz (pas de rejets), 534 kg intégré à la structure du véhicule (820 kg) dans un tunnel central et en avant de la partie arrière
recharge en 3h par induction, sans contact (palette d'alimentation recouverte de plastique)
Moteur de traction
Delphi, division Energy & Engine Management Systems, à travers de Delco Propulsion Systems (association Allison Transmission et Delco Electronics)
moteur à induction à courant alternatif triphasé à refroidissement liquide, réducteur intégré
Direction assistée, airbag frontal et latéraux, climatisation, protection antivol, antipatinage, etc
freinage électrique Galiléo (Delphi)
freins avant à disques à commande électro-hydraulique
freins à tambours à commande électrique à l'arrière (gain de poids 3 kg par rapport au système traditionnel)
modulateur d'antiblocage, frein de parking électrique
Suspension aluminium (Delphi Chassis System)
système à triangles entièrement en aluminium forgé à l'avant (sauf ressort et amortisseur)
système multibras à l'arrière à bras en matériaux composites avec attaches en aluminium surmoulé (sur berceau aluminium)
poids divisé par 2 par rapport à l'équivalent en acier
Direction (Delphi Saginaw Steering Systems)
carter de colonne de direction en plastique (gain 0.7 kg)
direction assistée EH Steer électro-hydraulique
mini unité hydraulique entraînée par moteur électrique (consommation réduite de 80% par rapport au tout électrique)
assistance variable en fonction de la vitesse et de l'effort appliqué au volant
"Module de conduite" : association des 6 divisions de Delphi et de Delco Electronics
ensemble des commandes : tableau de bord, un seul élément pour la console d'habitacle avec levier inverseur de marche et commande de régulation thermique, autoradio CD
anti-démarrage codé (2 codes, un pour enter, un pour démarrer)
récupération d'énergie au freinage
Faisceau (Delphi Packard Electric Systems) : 800 m de câbles dans EV-1, blindages adaptés, connecteurs de type militaire d'origine Hughes (maîtrise du parasitage et des hautes fréquences émises par le propulseur)
pare-brise à capteurs solaires intégrés traité pour être plus isolant qu'un produit teinté standard
pompe à chaleur (Delphi Harrison Interior & Lightning Systems) : fournit indifféremment du froid ou du chaud, se programme pendant la charge de la voiture (consommation réduite)
planche de bord 100 % uréthane (recyclable), renforcée par fibres de verre (évite d'avoir recours à une armature)
sièges Optiride (Delphi Interior & Lightning Systems) : cadre magnésium, dossier aluminium, mousses à double élasticité, tissu tricoté en 3 dimensions (les motifs de l'assise se prolongent sur les cotés des maintiens latéraux), suppression des ressorts et diminution de l'épaisseur de l'assise et du dossier, gain de poids 60 %
pneus Michelin 175/65 R 14 Proxiam RR (renforcés) à faible résistance au roulement, gonflés à 3.5 bars
1354 kg, limitée à 130 km/h (240 km/h possible), 0-60 miles/h (96 km/h) 8"9
autonomie 100 km par temps tempéré en respectant les limitations de vitesse, 30 km à -10°C.
Vendu 33.995 ì aux Etats-Unis, 1000 produits, la plupart détruits.
- Propulsion system
While the GM electric vehicle shares a few traits with ordinary automobiles such as four wheels and front-drive, the quest for efficiency drove Advanced Vehicle Technology engineers to genuinely live up to the name of their organization. The EV1's propulsion system, for example, is more akin to NASA's Lunar Rover than an ordinary auto. That's evident when you consider the key component parts that make this car go: In lieu of an engine and transmission, EV1 has what its engineers call a traction system. A battery pack assembly replaces the fuel tank. Instead of regular visits to the corner service station, the EV1 relies on its own charging systems.
Traction System
A 137 horsepower (102 kW) AC induction motor converts energy stored in the battery pack to the torque needed for propulsion. While basic design principles are shared with motors found around the home, the EV1's motor is computer-controlled and engineered for low mass, high efficiency, and quiet operation. In a unit with a 10.95:1 gear-reducer final-drive differential, the entire assembly weighs only 150 pounds, less than a third of the weight of a comparable four-cylinder engine and transaxle.
Like conventional cars, the EV1 propulsion system is lubricated with 56ounces of oil and cooled with a water-antifreeze solution. However, no routine maintenance is necessary during a 100,000-mile service life.
Unlike a piston engine, the EV1's torque is maximum at zero rpm for excellent acceleration from a stop light. The sprint to a 60 mph cruising speed in the EV1 takes less than 9.0 seconds. Less energy is wasted when this electric car is stopped because its propulsion system doesn't"idle" like a conventional car. No shifting is necessary because the motor spins almost inaudibly to over 13,000 rpm at a governed maximum road speed of 80 mph. In addition to forward and reverse propulsion, the EV1's motor also serves an important role in braking and it locks the driveling when the driver shifts to Park.
Power Electronics Bay
If 26 12-volt lead-acid batteries are the EV1's brawn, its brains are concentrated in a Propulsion Control Module (PAM). The PCM and other components are secured within a large cast-aluminum housing called the power electronics bay which is mounted directly atop the EV1's electric motor.
Connecting all 26 batteries in series feeds 312 volts DC to the power electronics bay via electrical cables. However, that energy cannot be used directly. First, the DC voltage is filtered through large capacitors and then it's inverted to three-phase AC. The latter function is performed by six solid-state hybrid power modules using advanced Delco Electronics Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) technology. The PCM receives a variety of signals and driving commands for analysis before issuing the electrical commands necessary to regulate the EV1's power modules.
Ronn Jamieson, chief engineer of the EV1's propulsion systems, notes "When the driver steps on the accelerator, the PCM interprets that signal as a torque request. It forwards an appropriate signal to the hybrid power modules which in turn deliver more voltage to the electric motor. When the driver steps on the brake pedal, the PCM temporarily converts the motor to an electrical generator; this not only slows the car in concert with the brakes, it also helps recharge the battery pack [a technique called regenerative braking]. If the driver selects Reverse, the PCM simply switches the phase relationship of electrical current to the motor."
An accessory power module within the power electronics bay contains a power supply which interfaces with an auxiliary battery to energize various accessory systems in the EV1. The auxiliary battery also serves as a load leveler. The accessory power module also includes power supplies for controlling the heat pump and the heated windshield (for defrosting). The same coolant that circulates through the electric motor and the EV1's radiator also evacuates excess heat from the power electronics bay.
Charging Systems
The EV1's batteries are replenished by means of a charge port at the front of the car. Its Magne Charge system uses an inductive coupler to provide a safe, reliable, and durable electrical connection. A 1.2kW convenience charger carried in the trunk can restore a full charge in 15 hours. The standard charger module for home use is a 6.6kW wall-mounted or floor-standing device that does the same job in about three hours.
- Electrical System
Since the EV1 is propelled by electrical energy and regulated by advanced electronic controls, it has a very highly developed nerve system. More than a dozen harnesses congregate wires ranging from 22 gauge at the small end to 2-gauge cables carrying from 5 to 400 volts, respectively. These harnesses not only link 26 batteries to the propulsion motor, they also interconnect the seven Delco Electronics microprocessor-based controllers in the car which regulate everything from the temperature of the interior to the charge state of the battery pack.
To handle a multitude of tasks swiftly and efficiently, EV1 has what engineers call a serial data link. This approach is analogous to a telephone system's party line because it permits all controllers to share key pieces of information. For example, the propulsion control module (PCM) has to talk to the brake and traction control module (BTCM) so the two can cooperate when traction control is needed. The battery pack module (BPM) and PCM work with the BTCM during regenerative braking. The Console Control Unit (CCU) helps the driver assume command of the EV1 by providing a coded key pad (in lieu of an ignition switch), a shifter (to select forward, reverse, neutral or park modes), and a full array of accessory switches. The CCU communicates with the driver's display module (DSCM) which presents such pertinent information as speed, range, odometer readings, battery state of charge, and instantaneous energy consumption and provides intelligence for the power steering system. A sixth microprocessor-based controller (HTCM) manages heating, ventilating, and air conditioning. The seventh (SDM) triggers EV1's air bags in the event of a serious frontal collision.
While the EV1 is equipped with all the conveniences that customers expect of a modern car such as air conditioning, a premium stereo sound system, and various power. assists, it also has a few advanced features that set it apart from the fossil-fueled world. For example, this car has no ignition nor requires door keys. Instead, unlocking is achieved by entering a code into a five-key pad mounted on the outside surface by the driver's door. Once the driver is seated and buckled up, he or she taps a similar code into a second key pad located on EV1's central console. (Both entry and start-up codes are ownerselectable.) The car can then be powered up by pressing a "RUN" button on the console and placing the shifter in the "DRIVE" position. (The brake pedal must be depressed to select drive or reverse, as in a conventional car.) Pressing a switch labeled "coast down" on the side of the shift lever enables regenerative braking when the driver takes his or her foot off the acceleration pedal. This is like shifting from overdrive to drive on a traditional vehicle.
This helps tailor car systems to road conditions to maximize range. For example, "free-wheeling" in certain situations on the open road is advisable because that conserves forward momentum. But in urban driving, where stops and starts are more frequent, energizing "coast down" mode helps to slow the vehicle down and to recharge the batteries.
Whenever the brake pedal is depressed, the BTCM and the propulsion system work together to maximize the amount of regenerative braking. This feature, in conjunction with "coast down" helps to stretch the total range by 20% or more.
Another convenience feature, as well as energy saver, is the use of "cabin preconditioning". Operating much like a wake-up alarm clock, the driver merely enters the time he plans to use the car next and the EV1's climate control system heats or cools the passenger compartment while the vehicle is drawing energy from the power company at the end of its charge cycle.
Another EV1 energy saver is the use of three junction blocks to minimize the number of wires and external splices. One is located in the trunk of the car and the other two are inside the passenger compartment. Each junction block serves as Grand Central Station for a hundred or more wires. Each block also contains several modules-such as one for power door locks, internal lamp control and to operate daytime running lights. Instead of conventional fuses, EV1 has positive temperature coefficient devices. In case of electrical overload, they open the circuit and then automatically reset after a cool-down period. The use of relays in EV1 is kept to a minimum because they consume an inordinate amount of energy when activated. More efficient field-effect power transistors take their place and they too are located within the junction blocks.
Also, instead of a conventional belt-driven alternator, the EV1 incorporates an auxilliary power module (APM) to provide low voltage electrical power by converting high voltage from the battery pack to a voltage usable by devices such as lights, power windows and the entertainment system.
The EV1 is a highly intelligent and therefore complex device-sort of a Cray super computer for the road. But it's also smart enough to know that user friendliness is a vital attribute.
- Batteries
Like practically every component in EV1, its lead-acid batteries represent a stretch well beyond existing technological boundaries. Even after decades of reliable service starting fossil-fueled cars, major improvements were necessary before lead-acid batteries could serve as an electric car's fuel tank. The key difference between the old and new applications is duty cycle.
In the standard fossil-fueled application, a battery supplies the energy to start the car once per trip. Then, as soon as the engine is running, the battery is fully recharged by the engine-driven alternator. As a result, a conventional leadacid battery seldom sees a discharge of more than five percent of its rated capacity.
The Delco VRLA (valve-regulated, lead-acid) batteries in the EV1 experience a drastically different type of duty. When they leave home with a full charge, they must supply all of the car's energy needs. Except for regenerative braking, there is no on-board recharging. In addition to propulsion, an electric car's battery pack also powers the climate control system, the sound system, and accessory equipment such as the power windows and door locks. As a result, electric car batteries routinely go through much deeper discharge cycles. EV1 owners will be able to use 85 percent of the battery pack's charge on a daily basis without damaging the batteries or shortening their useful life.
Delphi Energy System engineers developed the VRLA electric car batteries to deliver 450 or more deep-discharge cycles. When tested under the same conditions-a 25 amp discharge rate to an 80 percent depth of discharge-a conventional lead-acid battery can deliver only 50 or so cycles.
Like conventional batteries, the new Delco VRLA design is maintenance free. The use of gas-recombinant technology avoids having to replenish electrolytes during its life. (In a conventional battery, some hydrogen and oxygen gasses are vented to atmosphere. The VRLA design permits internal diffusion so that most hydrogen and oxygen can recombine to form water.) Electric car batteries are manufactured in existing plants and nearly all of their raw materials can be recycled after use.
External dimensions have been selected to optimize fit within a central longitudinal cavity and across a rear shaped compartment in the EV1. Overall length is roughly three times the width and twice the height dimension. Each battery weighs 41.4 Ibs (18.8kg) and stores 664 Watt-hours of energy at a 20 amp discharge rate. A T-shaped pack of 26 batteries weighs 1175 Ibs (533kg) including all mounting and wiring components. During both vehicle assembly and battery replacement, this pack and its mounting tray can be readily removed from the car as one assembly. Basic dimensions and terminal locations have been adopted as SAE and JEVA standard for electric vehicle propulsion.
The "valve-regulated" designation in this battery's name refers to a oneway pressure valve which permits small quantities of gas to escape from the battery during the vehicle's operation. These gasses are collected and vented safely under EV1's hood.
To prevent sloshing during cornering or braking maneuvers and to thwart leakage in the event of an accident, electrolytes are carried within an absorptive glass mat located inside each battery case. A crack in the battery or even a hole drilled in its bottom urface will result in minimal electrolyte leakage.
The battery's cover design helps route and retain the battery cables. Terminals are shielded and recessed to avoid accidental contact. An interlock feature automatically disables the EV1's high-voltage system in the event any high voltage DC connector throughout the car is disconnected or develops a mechanical problem such as a loose termination.
Naturally, the EV1 is suitable for indoor charging. In addition to managing vented gasses, compliance with national electric codes was mandatory. EV1 charging systems are therefore listed and approved by Underwriters Laboratory.
There are also FCC regulations to comply with because of the radio communications between the battery pack monitor and the battery charger.
EV, s have already demonstrated a useful range of 70 miles of city driving and 90 miles of highway driving in customer hands. The opportunity exists to extend that range as additional high-performance battery technologies emerge. One is a nickel-metal hydrides (NiMH) design currently under development in the GM Ovonic battery.
- Inductive charging
GM's electric vehicles - the GM EV1 and the Chevrolet S-10 Electric Pickup truck - will utilize Magne-Charge_ inductive technology for battery charging. The EV1 will be marketed to retail customers by Saturn Corporation in southern California and Arizona beginning in the Fall of 1996, and the S-10 Electric Pickup truck will be sold to fleet customers nationwide by Chevrolet and the NAO Fleet Section in 1997.
"We chose inductive charging technology because it is safe, efficient, and convenient for our customers to use," said Robert C. Purcell, Jr., executive director of GM Advanced Technology Vehicles. "Most importantly, our PrEView test drive participants have told us they are extremely satisfied with the system -and the customer is the bottom line."
The Magne-Charge_ Inductive Charging System, designed and produced by Delco Electronics for Delco Propulsion Systems, has been tested as part of GM's two-year, nationwide PrEView Drive Program. To date, the ongoing program has put GM's prototype Impact electric vehicle in the hands of over 600 test drivers in nine cities across the U.S., who have logged over 370,000 test miles.
GM will bring the benefits of inductive charging technology to the consumer at an affordable price. For example, GM's EV customers will be offered an arrangement that provides hardware, installation, service and power for approximately the same amount a car owner currently spends on gasoline.
Inductive charging has no metallic electrical connections to the electric vehicle. In the absence of any metal-to-metal contact, an EV can be charged safely in all weather conditions. The user inserts a lightweight, weatherproof plastic paddle into the vehicle's charge port. This simple action transfers power through a magnetic field from the off-board charger to the vehicle, providing AC power that is converted to DC for battery charging. It uses the well-established principle of electro-magnetic induction, safely proven in electrical transformers for many decades. The Magne-Charge_ system is capable of transferring power up to 160 kW. It is the first EV charger to be UL listed in the 100-year history of Underwriters Laboratories.
In January 1995, the Society of Automotive Engineers (SAE) adopted the Recommended Practice For EV Inductive Charge Coupling (J1773), making inductive the world's first, and currently the only, recognized EV charging practice.
Two chargers will be available for the GM EV1 when it arrives in showrooms later this year. The 6.6 kW, 220-volt standard charge module will be available for installation in customers' homes and frequently visited public places by electric utility companies and other organizations, and can charge the EV1 in approximately two - three hours. A 1.2 kW, 120-volt Magne-Charge_ convenience charger is provided as standard equipment with EV1 and is housed in the vehicle's trunk. This unit, which requires about 12-14 hours to provide a full charge, is designed to allow customers to charge when only a 120-volt outlet is available. It is intended to allow a customer to charge the EV1 sufficiently to get to a home charger or a public charging station to complete the charge. Also, GM continues to develop high power chargers to be used at future "energy stations" for fleet and public use to rapidly charge EVs. The SAE J1773 Inductive Charge Standard Practice ensures that a single common vehicle charge port will be compatible with all future charging power levels.
Several organizations in southern California and Arizona are also currently preparing for the introduction of GM's new electric vehicles through the implementation of public inductive charging stations in key areas where EVs will be operated or parked.
Expected advantages of inductive charging over conductive charging systems currently under development include higher reliability and long-term cost savings. As the inductive charger is off-board, stationary (therefore not affected by vehicle movement and environments) and has very few moving parts, it is expected to be more reliable during its life.
Magne-Charge_ is a total system solution. It combines in a single enclosure the charger and all safety features required for EVs by the new 1996 National Electric Code. It also comes equipped to handle future needs for electronic communication between the charger and the electric utility company. Thus one set of electronics performs multiple functions.
When viewed as complete systems from the utility grid to the vehicle battery, the difference in cost between the inductive and conductive systems is minimal. The Magne-Charge_ 6.6 kW residential charger represents a onetime cost to the customer which can be used to charge many electric vehicles over time. With conductive systems that incorporate chargers on-board the vehicle, the customer incurs the cost of the charger (the most expensive component of a charging system) each time a new EV is purchased. Also, onboard chargers increase the mass of an electric vehicle, reducing its range. And, conductive systems require the addition of a separate safety interlock box to comply with the 1996 National Electric Code.
GM is not the only automotive company that recognizes the benefits of inductive technology. Toyota Motor Company recently entered into a manufacturing license and technical assistance agreement with Delco Electronics, giving Toyota access to the Magne-Charge_ technology.
"The Toyota agreement is a major step forward in providing vehicle manufacturers the competitive environment they desire," said Dr. J. Byron McCormick, managing director of Delco Propulsion Systems. "We are ready to work with automakers to ensure inductive charging technology is available on a broad scale. This is being accomplished by selling Magne-Charge_ hardware, by entering into manufacturing licensing agreements that provide access to inductive charging technology, and by encouraging manufacturers to design to standards published by the Society of Automotive Engineers."
GM understands the charger of choice will ultimately be determined by the customer. "Our customers will decide which technology becomes the standard," said Purcell. "We are very encouraged by the feedback we have received from our test drivers, electric utility partners, and even some of our competitors after their experience with the inductive system."
- Brake system
The GM EV1 represents the first production use of an intelligent brake control system. Trademarked Galileo_ by supplier and development partner Delphi Chassis Systems, the EV,'s brakes combine microprocessor control with electro-hydraulic and electric actuation. Galileo provides a long list of features -power assist, traction control, anti-lock, tire inflation monitoring, regenerative braking, parking brake, and continuous system diagnostics-in one efficient package that demands nothing from the driver beyond a foot on the brake pedal when it's time to stop.
In the electric car context, the key word is efficiency. In terms of energy consumption, the EV1's brakes are designed to give more than they take. Even though an electric current draw powers various functions, what these brakes put back through regeneration is enough to stretch the car's range up to 20 percent.
When the driver steps on the brake pedal, an electronic brake torque control module (BTCM) goes to work converting that deceleration request into appropriate chassis responses. Attached to the pedal is a conventional dualcircuit master cylinder which is linked hydraulically to an electro-hydraulic brake modulator. A pair of pressure transducers (one per circuit) inform the control module how hard the driver is pressing on the pedal. This information is translated into electrical signals which command the brake modulator to produce the hydraulic pressure necessary to operate the front disc brake calipers.
A generic name for this approach is brake-by-wire. Interrupting the normal hydraulic circuit between the master cylinder and the front calipers is necessary so the BTCM can blend conventional friction braking with regenerative braking. The 'regent feature temporarily converts the electric drive motor into a generator to simultaneously recharge the battery pack while helping slow the car. At lower speeds, the regenerative portion can be as high as 95 percent of the total front braking effort, a boon to the EV1's efficiency.
The control module also commands the electrically-operated drum brakes located at the rear of EV1. In place of a hydraulic wheel cylinder, there's an electric-motor-driven ball-screw mechanism to apply the rear brakes. In the event of total electrical power failure, the system apply reverts to manual front hydraulics similar to a half system on a front-rear split.
According to Ben Pusheck, Delphi Chassis senior project engineer, "The challenge was to blend the operation of three separate types of braking-regenerative, electro-hydraulic front discs, and electrically activated rear drums-without the driver being able to feel it. All the driver notices is that the EV1 slows down smoothly and proportionally to the pressure applied to the brake pedal." A pedal-feel emulator located in the hydraulic circuit between the master cylinder and the electro-hydraulic brake modulator provides a convenient means of tailoring driver feedback.
Extra benefits are built-in ABS and traction control both facilitated by the intelligent electronics. The tire inflation monitor provides a ready means of alerting the driver to any loss of tire pressure. (To save weight, EV1 carries no jack or spare.) Pressing a button near the steering column-or placing the shift lever in the Park position-engages the park brake by applying the rear drum brakes.
Intelligent controls and shrewd engineering help the EV1's efficiency in other ways. For example, no power is consumed holding the rear brakes in the park mode; a simple electrically-activated mechanical latch does that job. Since no parking brake lever is needed and there are no cables or hydraulic lines running to the rear of the car, 15 parts, and 8.8 Ibs were avoided . Rear drums are made of a metal-matrix composite material-aluminum and silicon carbide-which trims another 9.7 pounds.
Since EV1 leaps far ahead of existing autos in terms of propulsion efficiency, it's only appropriate that it also introduces the world's most sophisticated braking system.
- Structure
Showcasing the world's most advanced propulsion system may be the primary mission of GM's EV1 but that objective also allowed the car's structural engineers to contribute breakthroughs of their own. Since any car's performance is heavily influenced by its mass, the weight savings crusade touched every aspect of the electric car's design. Structural engineers designed a weld-bonded aluminum space frame for EV1, not only to minimize mass but also to create a solid structure, to comply with all governmental and GM standards, and to meet this program's aggressive timing requirements.
Engineers expect about a 40-percent weight savings from the substitution of aluminum for steel in a car's structure. In conventional steel designs, the structure accounts for approximately 20 percent of the car's curb weight, or 600 pounds in a 3000 pound car. The EV1's space frame weighs just 290 pounds, only 10 percent of the total curb weight. Detailed analysis and extensive optimization were conducted to truly minimize the weight of the resulting structure.
Reinventing the wheel was not the intention of structural engineers. Instead they hoped to utilize demonstrated technologies as much as possible. However in the end, there was plenty of learning and also some invention necessary. As evidence of this innovation, the EV1 spaceframe includes three patented structural applications.
According to the structure development team, "The major challenge was to intelligently blend various new technologies while meeting customer expectations on a tight schedule." To help insure the appropriate selection and use of aluminum technologies, several major aluminum companies participated in the development of the EV1 spaceframe.
The aluminum materials menu includes castings, extrusions, and formed sheets. In total, four different alloys are used in the spaceframe. Individual pieces are joined by a combination of spot welds, rivets and structural adhesive. Engineers made use of three basic tools to make the appropriate choices: finiteelement analysis, design-for-manufacturability, and effective teamwork, including close communication and consensus decision-making.
Finite-element analysis helped select the appropriate material properties and design to suit the amount of stress at each point in the structure to achieve the lightest and stiffest possible design. Manufacturing considerations drove part simplification, consolidation, and reduction. That discipline helped integrate 24 separate sheet metal pieces into just four castings for attachment of the chassis springs and shock absorbers to the spaceframe. With just 165 total formed parts, the EV1 spaceframe is one of the simplest production structures in the world. Give-and-take between design and manufacturing engineers delivered a space frame that both were proud of.
Conventional stampings were used for 50 percent of the total part count. A good example of where that approach paid off is the single-piece stamped door ring which provides good dimensional control of the door opening and ease of assembly. About one quarter of the EV1's structure is made of simple folded parts such as the central tunnel and the rear cross member. These pieces serve not only a structural role, but they also provide a compartment for the T-shaped battery pack. Single- and multi-cell extrusions comprise onequarter of the parts and are used for their combination of high strength and ability to tailor material placement within the part. The remaining structural components are castings, which provide high strength and design flexibility. To facilitate recycling, the number of aluminum alloys specified was held to a minimum.
The EV1's structural elements are joined in part by about 2000 spot welds, 40-percent fewer than the typical steel car structure. In places where welds weren't practical because of restricted access or because of dissimilar materials (say an extrusion to a casting), structural rivets were used, some 150 in all.
The EV1 also represents the first wholesale production use of structural adhesive bonding. By specifying nearly 500 linear feet of specially formulated structural epoxy adhesive per car, it was possible to reduce the number of spot welds while doubling the static torsional stiffness. The efficiency of crashabsorbing members is also improved. In ordinary use, the adhesive carries most of the load. More than 3-million high-severity EV1 test miles have been accumulated, which is comparable to over 10-million typical customer miles..
With a natural frequency of 25 Hz. in the first bending mode, and a static torsional stiffness of 15,000 N-m/degree, the EV1 achieves a high level of structural stiffness. That permits suspension elements to be tuned for optimal ride and handling without compromising to compensate for structural limitations.
Ultimately it became clear that the world's most advanced propulsion system would live up to its full potential only if it was mated to an exemplary body structure.
jw
 
A Daringly Different Driving Experience
General Motors' EV1 electric car makes its long-anticipated debut this fall in four California and Arizona cities. A first drive of a preproduction prototype reveals a car that is simultaneously a brilliant engineering effort, a questionable body design and an engagingly different driving experience.
Although the EV1 is fundamentally no different from the electric cars that began appearing even before the turn of the century _ lead-acid batteries powering one or more electric motors _ it is nevertheless a cornucopia of advanced technologies that lend this long-dormant concept a new lease on life.
There's enough under the advanced technology heading to fill any number of scientific papers, but it boils down to three main factors:
Weight reduction. With the exception of its plastic body panels, the EV1 is made largely of aluminum, with a little magnesium here and there for spice.
Although its curb weight _ almost 3,000 pounds _ is still high for a car in this size class, most of the mass is attributable to its 1,175-pound load of batteries, which are mounted in a T-shaped configuration, with the vertical leg of the T running down the center of the car, between the two seats.
Aerodynamics. The EV1 is by far the most aerodynamically efficient car ever produced by GM or any other American manufacturer.
The slick surface is complemented by a body pan that encloses almost all the underside components, which dramatically reduces turbulence. Obviously, the absence of exhaust plumbing helps out here (For the technologically-inclined, the EV1's Coefficient of Drag (Cd) is just 0.19.)
Rapid recharging. Range and recharging time continue to be key questions in the acceptability of electric cars, and the EV1 answers at least one of those questions.
The on-board system provided with each car is still slow, requiring somewhere between eight and 12 hours for a recharge, depending on battery depletion.
However, GM plans to offer fast-charge stations to prospective owners or businesses that want to promote EV use.
These stations reduce recharge time to about four hours, and GM is working with utility companies in Arizona and southern California to install public recharging stations that can support the widespread use of electric vehicles.
As a footnote to the recharging system, it looks to me as if GM has done its homework on the product liability front.
The inductive charging system created for the EV1 offers no exposed metal parts and no discernible way for the user to unwittingly zap him or herself.
GM's pioneering work in this area, plus the cooperation of various utility companies, makes it likely that the EV1 system will become the standard for the entire electric car industry as it matures.
OK, so what's it like to drive?
As noted earlier, different but far from alien.
There's the startup procedure, for example.
The driver taps in a private code on a keypad mounted atop the center console _ there's no ignition key _ then taps a switch, and the car is ``running,'' although activated is a better word.
The shift control, similar to an ordinary automatic transmission shifter, has four positions _ P (Park), R (Reverse), N (Neutral) and D (Drive).
If you select R, a subdued little warning beeper accompanies backing-up maneuvers, a thoughtful touch because the EV1 is noiseless at low speeds.
For forward motion, the driver selects Drive and touches a throttle pedal, just like a conventional car. Light pressure equals leisurely acceleration, heavier pressure picks up the pace.
If the driver desires, the pace can be quite rapid, one of the car's pleasant surprises.
Push the pedal firmly, and the EV1 will sprint to 60 m.p.h. in less than nine seconds, which is quicker than most cars in this size class and a distinct plus in certain emergency situations.
That's one of the advantages of an electric motor. It starts producing usable thrust the instant it begins turning.
GM rates the motor's peak output at 137 horsepower, and it's the same from 7,000 to 14,000 r.p.m. However, its torque output _ the low-speed punch that gets a vehicle moving from a dead stop _ is abundant from 1 r.p.m. to 7000.
About the only element of the EV1's propulsion system that takes any getting used to is the absence of shifting.
Although there are gears involved in transferring power from the motor to the front wheels, the motor's broad operating range eliminates the need for up- or downshifts.
I found myself waiting for the subtle but discernible pause that goes with shifts in a regular automatic transmissions, but it's a pause the driver quickly learns to do without.
There are a couple other traits that seem peculiar initially.
One is the absolute absence of any engine braking when the driver removes pressure from the accelerator pedal.
The car slows down, but almost imperceptibly, compared to the more distinct deceleration of a normal car.
As the driver reduces the battery charge, flipping a switch activates a generator that translates some of the coast-down deceleration energy into battery regeneration, simultaneously increasing the rate of throttle-off deceleration.
The braking system also has this regenerative feature: Every time the driver tramps on the brakes, some of the car's kinetic energy is translated back into electricity, to partially replenish the steadily diminishing store in the batteries.
The brake system, incidentally, is electro-hydraulic, operated primarily by electricity with conventional hydraulic backup in the unlikely event of total power failure.
GM claims an electrical braking system offers better performance than hydraulics, but it's hard to read that into stopping distance claims for the EV1 _ 60-to-0 m.p.h. in 160 feet.
This is about 20 feet more than what I regard as a respectable distance for a car in this size class, and there are many cars that will stop even quicker.
The EV1's ride and handling provide a pleasant surprise.
Although some may find ride quality a trifle firm, the little electric has quick, almost sporty responses. Like the brakes, the power steering system is electro-hydraulic, with the power assistance diminishing as speed increases.
One of my car magazine buddies called the steering ``woolly,'' but I found it above average in terms of road feel and precision at most speeds.
Inside, the EV1 is snug, thanks to the tall center console that surrounds part of the battery pack, but not quite claustrophobic.
Incidentally, the EV1 structural engineering team has gone to great lengths to make sure the batteries stay put in a major collision, and other safety measures _ door beams, dual air bags, antilock brakes _ are up to contemporary standards.
With the car in motion, two digital readouts dominate the driver's attention. These are contained in a small pod centered at the base of the windshield, which is some distance from the driver, owing to the windshield's steep rake, but easy to read nonetheless.
The first of the gauges is a speedometer. The second, which is more important, is a two-mode readout for battery state. One mode indicates ongoing energy use, like the instant m.p.g. readout in some conventional cars, while the other indicates how much battery you have left in terms of range.
It's almost impossible not to fixate on the battery meter as you drive along, and even inveterate lead-foots find themselves trying to keep the instant consumption readout in the lower half of its range.
I suppose from the energy conservation point of view, this isn't a bad thing. But it does emphasize the major drawback of electric cars, which is range between recharges.
With its current lead-acid battery system, the EV1 is expected to deliver somewhere between 70 to 90 miles between plug-ins, but that's highly contingent on the driver's habits.
If you start tapping the car's surprising performance potential, or running accessories like the audio or air conditioning system or the headlights, range falls off dramatically.
Another get-used-to element is the strange little chorus of noises within EV1 at around-town speeds. Mostly this consists of a fair amount of whine from the drivetrain.
GM says the reason this is audible is because ordinary engine noises are absent. I'm not so sure about this, although it's fair to note that these noises seem to disappear on the freeway, where they're eclipsed by surrounding traffic and tire noise.
But the biggest drawback to this design is in the area of utility. Virtually all the EV1 development engineering focused on extending range, which included strong, perhaps fanatical emphasis on aerodynamic efficiency.
As a consequence, the swoopy design leaves very little room for storage. There's no place to stow anything inside, and the trunk holds just 9.7 cubic feet, compared to 10.3 for the subcompact Geo Metro sedan or 11.9 for the compact Saturn sedan.
GM expects most EV1s to serve primarily as commutemobiles.
Given the range limitations, this strikes me as unlikely.
On the other hand, that efficient shape limits the car's usefulness as an errand-runner, and I wonder if some sacrifice in aerodynamics for the sake of greater utility might increase the car's appeal.
But they didn't ask me.
Then there's the issue of price. GM won't make any specific announcement until fall, but ``mid-ì30,000s'' has been floated more than once.
Balancing that is a low operating cost _ just over a penny per mile, according to GM, compared to at least six cents per mile for the most fuel-efficient subcompact gasoline-powered cars.
No oil changes, either. In fact, virtually no maintenance of any kind until it's time to change the battery pack about two years down the line.
However, the bottom line is clear. You have to really want this car.
That's why GM expects initial owners to be folks with a strong commitment to environmental causes, as well as a high appreciation for new technologies.
GM _ or Honda, or Ford, or someone _ has to figure out how to reduce cost and improve utility, particularly driving range, before electric cars are likely to become mainstream products.
But the EV1 is a very impressive first step, and GM gets high marks for having the corporate courage to tackle such a monumental project.
By Tony Swan, Detroit Free Press, 1996
En 1996, les premières voitures électriques de série, les EV1, fabriquées par Général Motors, apparurent sur les routes californiennes.
Elles étaient rapides: de 0 à 100 km/h en moins de 9 secondes ! Et silencieuses.
Ne produisaient aucun gaz de combustion (ces voitures n'ont d'ailleurs pas de pot d'échappement)
Rechargeables dans son garage.
Comment est-ce possible?
Dix ans plus tard, ces voitures du futur avaient complètement disparu!
Tout d'abord, elles ne pouvaient pas être achetées, mais uniquement louées!
Les contrats de location ne furent tout simplement pas renouvelés.
General Motors récupéra, de gré ou de force, toutes les EV1, malgré l'opposition de nombreux utilisateurs satisfaits et… les ont détruites !
Battery Delphi Valve Regulated Lead-acid 12 V, 26 x 18.8 kg (T-Pack Integral), 312 V 53 Ah
Charger 110V 1.2 kW, Charger Off-Board Delco Electronics Inductive 6.6 kW, 156 to 260 VAC
Wheelbase 98.9 inches, Track F/R 57.9/49.0 inches, Length 169.7 inches, Width 69.5 inches, Height 50.5 inches, Ground Clearance 4.2 inches at GVWR
Design Curb Weight 2970 lb, Delivered Curb Weight 2922 lb, Distribution F/R 53/47 %, GVWR 3410 lb, GAWR F/R 1705/1705 lb, Payload 440 lb
Tires Michelin Proxima RR Radial P175/65R14
Acceleration 0-50 mph At 100% SOC 6.3 sec, At 50% SOC 6.7 sec, Max. Power 116.4 kW
Maximum speed at 50% SOC : At 1/4 Mile 78.9 mph, At 1 Mile 80.4 mph
Constant Speed Range at 45 mph : Range 135.2 miles, Energy Used 15.58 kWh, Average Power 5.19 kW, Efficiency 115 Wh/mile, Specific Energy 31.9 Wh/kg
Constant Speed Range at 60 mph : Range 89.1 miles, Energy Used 14.58 kWh, Average Power 9.79 kW, Efficiency 164 Wh/mile, Specific Energy 29.8 Wh/kg
Driving Cycle Range SAE J1634 : 78.2 miles, Energy Used 12.84 kWh, Average Power 4.06 kW, Efficiency 164 Wh/mile, Specific Energy 26.3 Wh/kg
Idaho National Engineering and Environmental Laboratory
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- HELIOS, première voiture française à participer au World Solar Challenge
Bonne chance à Hélios, première voiture française à participer au World Solar Challenge, cette course de voitures solaires qui traverse l'Australie du nord au sud, sur plus de 3 000 kilomètres. Deux années de travail ont permis aux étudiants de l'école des Hautes Etudes industrielles (HEI) de donner naissance au bolide. Equipé de 8 mètres carrés de photopiles, Hélios, nourri uniquement de soleil, est prêt à rouler dans la cour des grands. A quand le véhicule 100% solaire dans chaque garage? Il est impossible de recouvrir totalement la carrosserie de plaques solaires. L'utilisation conjuguée des énergies électrique et solaire semble plus prometteuse. La Rochelle, qui utilise depuis dix ans une centaine de voitures électriques, envisage de mettre en place le projet.
L'Express, 25.7.1996
- MERCEDES-BENZ Necar 2
- sur base monospace Vito, 7 places, 2 piles alimentées par de l'hydrogène comprimé, réservoirs sur le toit, dans un gros coffre, 6 kg de piles sont nécessaires pour produire pour 1 kW, pile dans le plancher, à l'arrière du véhicule, moteur de 50 kW
Moins de deux ans après Necar 1, Daimler présente une évolution importante, avec un véhicule utilisant une base de monospace Vito.
Deux piles seulement alimentent un moteur dont la puissance est toujours de 50 kW.
La Necar 2 représente déjà une avancée marquante puisque le rapport poids/puissance de sa pile passe à 6 kg par kilowatt.
Mais le véhicule est toujours alimenté par de l'hydrogène.
La Necar 2 peut accueillir sept personnes.
La pile est installée dans le plancher, à l'arrière du véhicule.
- Véhicule d'études OPEL Zafira Fuel Cell
- Trois places, pas de place pour les bagages.
Système embarqué de reformage de méthanol produisant l'hydrogène.
Puissances fournies de l'ordre de 0,26 kW par litre, ou 0,16 kW par kilo, rendement 57 et 63 % (0,77 kW/l ou 0,31 kW/kg en 1998, 1,1 kW/l, ou 0,47 kW/kg en 2001).
- Scooter PEUGEOT Electric
- Après une expérience à Strasbourg de juillet 1995 à juin 1996, Peugeot doit commercialiser tout prochainement son modèle Electric avec batteries au Ni Cd, moteur électrique à courant continu de 1,3 kW et rechargeur embarqué qui permet des autonomies de 45 km à 45 km/h ou de 70 km à 25 km/h et qui peut se recharger à 95 % en deux heures.
Cette famille de scooters électriques est proche de la commercialisation pour une utilisation urbaine.
38 kg de batteries, système d'antidémarrage codé
test de 1 an à Strasbourg en 1995, 30 professionnels et 40 particuliers
roulage 4 à 5 jours/semaine, 15 à 16 km/jour, économie de l'ordre de 3 centimes au km
 
Banc d'essai d'endurance pour le scooter électrique sur le site de Peugeot Motocycles à Beaulieu Mandeure.
La partie électronique a demandé un soin tout particulier et une vérification sévère de la fiabilité comme le montre cet essai au banc.
Moteur à courant continu.
3 monoblocs Nickel-Cadmium Saft 6 V100 Ah (poids 39 kg, recyclables à 100%), maintenance en eau 2 à 3 fois par an
Chargeur embarqué 1 300 W (consommation maxi 7 A), temps de charge 5 h batterie complètement vide, 2 h pour une charge à 95%
Transmission par courroie et pignons.
Mode nominal (45 km/h) ou mode éco (25 km/h)
Frein moteur à récupération d'énergie
Dispositif antivol antidémarrage et anneau codé à 4 chiffres, antivol de direction et anneau d'amarrage en acier cémenté sur châssis
Poids 115 kg
Vitesse maxi 45 km/h, vitesse de manutention 7 km/h (vitesse d'aide au déplacement du véhicule).
100 m départ arrêté 12 secondes.
Consommation 45 Wh, coût de l'utilisation 3 centimes au km.
Autonomie 70 km en mode éco (vitesse stabilisée à 25 km/h), 45 km en mode nominal (vitesse stabilisée à 45 km/h), 35 km en cycle urbain en mode nominal.
Pour lutter contre le vol, véritable fléau pour les deux roues, le scooter est doté d'un antidémarrage codé à quatre chiffres.
Avant la commercialisation de son scooter électrique (réalisé sur une base de Zenith) à l'automne 1996, Peugeot Motocycles a décidé de lancer une expérimentation, pendant un an, auprès d'utilisateurs professionnels et particuliers de la ville de Strasbourg. Précisons que Peugeot Motocycles est homologué en conformité de qualité avec la norme 9001.
Cette expérimentation, réalisée avec le soutien de I'ADEME, permet de valider les choix techniques et de suivre, sur une période de temps significative, l'usage au quotidien du scooter électrique. Elle doit notamment servir à dégager des enseignements utiles sur :
- le comportement technique des véhicules ;
- les conditions et le mode d'utilisation ;
- l'évolution de la perception du scooter et le niveau de satisfaction des usagers.
Pour cette expérimentation, Peugeot a sélectionné 70 utilisateurs, représentatifs des acheteurs potentiels de ce type de véhicule. Ils se répartissent en deux catégories :
- 30 sont des utilisateurs professionnels appartenant à des sociétés privées et à des organismes publics. Pour eux, l'expérimentation a débuté au mois de juillet 1995 et s'est terminée fin juin 1996.
- 40 sont des particuliers qui ont fait acte de candidature (300 candidats se sont proposés). Ils ont été, choisis selon des critères d'âge, de sexe et d'utilisation prévue du scooter (remplacement d'un scooter thermique, d'une voiture, de la marche à pied, du vélo ou en complément des transports en commun). A noter que 10 d'entre eux n'avaient jamais conduit de scooter auparavant. Pour eux l'expérimentation a débuté en septembre 1995 et sera prolongée jusqu'en septembre 1996 afin de valider les dernières améliorations apportées au scooter électrique.
Pour que les informations soient collectées de manière précise et continue, les utilisateurs avaient à leur disposition un carnet de bord, un questionnaire de satisfaction et assuraient des entretiens téléphoniques qui ont eu lieu régulièrement jusqu'en mars 1996.
Les carnets de bord permettent de suivre, sur une semaine complète chaque mois, l'usage du scooter, le comportement de recharge et la façon dont l'utilisateur gère l'autonomie du véhicule.
Les questionnaires de satisfaction permettent de suivre, tous les trois mois, l'apprentissage de la conduite et l'appréciation générale du produit.
L'analyse des résultats s'est faite autour de 4 thèmes : l'usage au quotidien, la recharge, l'autonomie, la conduite et les performances.
L'usage au quotidien
Les particuliers et les professionnels utilisent le scooter sensiblement de la même façon avec une moyenne de 15 à 16 km par jour. Alors que pour le particulier, le scooter est le moyen de transport principal et est utilisé principalement par la même personne, le professionnel s'en sert en complément d'autres véhicules de service au profit d'une même personne pour les deux tiers de son temps d'utilisation, l'autre partie étant gérée en pool. Au total, les 70 scooters ont parcouru plus de 100 000 km.
Ce dernier impose à l'utilisateur une procédure de mise en route un peu contraignante, mais ce système apparaît très efficace puisqu'il y a eu 6 tentatives de vol qui se sont toutes soldées par un échec.
La recharge
Les résultats font apparaître en moyenne que la recharge s'effectue au domicile pour les particuliers après 15 km ou sur le lieu de travail pour les professionnels (tous les 13,5 km). Cela montre que la recharge se pratique en moyenne à un peu plus du tiers de la capacité du scooter.
L'autonomie
Les utilisateurs n'ont pas éprouvé l'autonomie du véhicule, car pour beaucoup elle est perçue comme un point faible généralement lié à ce type de véhicule. Au regard du kilométrage journalier parcouru, il s'avère que l'autonomie de base du véhicule (35 km en cycle urbain) est largement suffisante.
La conduite et les performances
Le silence est le trait principal qui ressort de cette analyse. Rouler en silence tout en gardant des sensations de vitesse, de nervosité et de maniabilité sont autant d'arguments mis en avant par les adultes comme par les adolescents.
Il ressort de cette première analyse, que le scooter électrique est perçu comme un véhicule urbain type et s'adresse aussi bien aux adultes qu'aux plus jeunes. Il reste vrai que tant que ce type de véhicule ne sera pas en phase d'industrialisation les surcoûts, de l'électronique embarquée mais également celui des batteries, seront les principaux points de divergences quant au succès de ce scooter. Car si pour l'automobile, le gouvernement prévoit une aide en cas d'acquisition de véhicule électrique, il n'en est rien encore pour le scooter. Mais de ce point de vue, il est probable que les instances gouvernementales vont réagir en faveur des futurs acquéreurs de scooters électriques.
AutoVolt, 9.1996
- Concept-cars PEUGEOT Touareg au Mondial de l'Automobile
Tout droits sortis de l'imagination des stylistes et des ingénieurs de l'Entreprise, Peugeot présente, à l'occasion de ce Mondial 96, deux "concept-cars" : Touareg et Asphalte.
Principales caractéristiques de Touareg : c'est un tout-terrain à quatre roues motrices et à propulsion électrique.
Peugeot fait sortir ainsi le véhicule électrique de sa connotation urbaine, en offrant en plus aux joies du 4 x 4, le silence du moteur.
Capable de franchir des obstacles avec beaucoup d'aisance, grâce au couple délivré immédiatement par le moteur électrique de 20 kW, Touareg emporte aussi avec lui un groupe électrogène pour recharger ses batteries et gagner ainsi plus de liberté.
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- Scooter PIAGGIO ZIP & ZIP bi-énergie électrique et thermique.
- PININFARINA Eta Beta (Pininfarina et Uniq Mobility).
- Selon PSA Peugeot-Citroën, la voiture "propre" sera l'aboutissement de techniques utilisées dans 3 familles : Diesel, voiture électrique et moteurs fonctionnant au gaz.
- La prochaine sévérisation des normes correspondra à une étape décisive pour le Diesel, car elle sera couplée à une qualité améliorée de carburant (taux de soufre divisé par 4 en octobre 96). Les véhicules pourront alors être équipés de catalyseurs d'oxydation qui, associés à d'autres progrès techniques (EGR, injection à contrôle électronique ou semi-électronique, chambres de combustion optimisées), permettront des réductions des particules de 40 %, des oxydes d'azote et des hydrocarbures de 30 %, et de l'oxyde de carbone de 60 %. En outre, ces progrès sont obtenus sans dégradation de la consommation, Celle-ci est inférieure de 25 % à celle d'un moteur essence.
Même si la voiture électrique n'est pas la solution radicale pour demain elle représentera bientôt une solution de complément. Dans un premier temps, elle bénéficie des aides publiques. Lorsqu'elle aura enfin à sa disposition des accumulateurs performants, elle jouera un vrai rôle. Dans l'immédiat, PSA qui commercialise la 106 et l'AX électrique depuis novembre 1995 a vu sortir la 1 000e voiture électrique assemblée sur les chaînes d'Heuliez le 22 février 1996.
PSA Peugeot Citroën travaille également à l'optimisation de véhicules fonctionnant avec des carburants gazeux de remplacement : le gaz naturel véhicule (GNV) et le gaz de pétrole liquéfié (GPL). Les avantages de ces carburants pour l'environnement sont reconnus. Des réductions importantes des polluants réglementés (CO, HC et NOx) sont envisageables. En outre le GNV émet 25 % de CO2 de moins que l'essence à énergie thermique identique. Le GNV est adapté pour les flottes importantes et pour les transports en commun, compte tenu des équipements de remplissage spécifiques. Plus de 400 véhicules ont été vendus en 1995 par Peugeot et Citroën en France. Le GPL qui convient aux particuliers est également bien adapté aux flottes de véhicules de sociétés en offrant une autonomie proche de celle des véhicules classiques.
En 1996, Peugeot et Citroën offriront une véritable gamme GPL.
AutoVolt, 9.1996
- 1 000e voiture électrique assemblée sur les chaînes d'Heuliez, pour PSA Peugeot-Citroën, le 22 février 1996.
- Projet PSA Tulip
Dans le cadre de son projet TULIP, la voiture électrique de demain à usage libre service, la Direction de la Recherche de PSA Peugeot Citroën a retenu la société Interface, filiale de DECAN, pour participer au développement de l'architecture électronique et informatique de la télécommande et de l'ordinateur de bord pour ce nouveau concept de déplacement urbain.
Après avoir réalisé le cahier des charges, Interface a :
- développé une carte intelligente sur la base d'un microcontrôleur (un ST6 Thomson) et un logiciel spécifique écrit en assembleur qui, intégrés à la télécommande du véhicule, permettent à l'abonné de prendre possession du mobile pour la durée de son choix en composant et validant un code confidentiel. La télécommande comporte un afficheur de 2 lignes de 16 caractères et un clavier; elle permet une lecture des messages en français (et en anglais) et une communication infrarouge avec le véhicule.
- fourni l'ordinateur de bord à base d'un PC et de cartes entrée/sortie et, pour cela, a développé le logiciel embarqué (écrit en langage C). Ce logiciel assure la gestion des organes, des fonctions du véhicule (gestion des clignotants, des phares...), la gestion du tableau de bord, le verrouillage et le déverrouillage du mobile et la communication avec la télécommande.
Partenaire de PSA Peugeot Citroën depuis 4 ans, Interface a, pour ce projet, proposé des solutions novatrices intégrant l'informatique et l'électronique. Son savoir-faire dans ce domaine, la qualité de ses produits et sa capacité de réaction notamment au niveau du délai imposé par PSA Peugeot Citroën (8 semaines) pour développer les cartes et les logiciels, ont permis à Interface de participer activement à la réalisation de l'ensemble de démonstration pour lequel il joue également un rôle de conseil et de support technique.
Rappelons qu'interface, filiale de DECAN, a été créée en 1974. Avec 90 ingénieurs pour un chiffre d'affaires de 47 M.F., Interface est spécialisée dans l'étude et la réalisation de systèmes à base d'électronique, d'informatique et d'automatismes.
AutoVolt, 9.1996
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- Prototype RENAULT Clio Electrique
- moteur à courant continu Thomson-CSF 100 kW (130 ch)
3 batteries NiCd Saft, chargeur rapide Actia 3 à 6 kW
200 km/h, 0-100 9", autonomie 130 km à 80 km/h
- La RENAULT Clio Electrique Rallye remporte la course de côte Coppa Bruno Carotti , le 7 juillet, en Italie.
Belle allure pour ce bolide électrique capable d'atteindre les 210 km/h. Pour l'une de ses plus récentes participations à une course de côte il a enlevé la victoire en mettant moins de 9 minutes pour couvrir la quinzaine de kilomètres de l'épreuve soit plus de 102 km/h de moyenne.
Pilotée par Frédéric Ménière, la Renault Clio Electrique Rallye, équipée de batteries Saft, s'est classée 1ère toutes catégories et 1ère de la catégorie prototypes dans la course de côte Coppa Bruno Carotti qui s'est déroulée le 7 juillet à Rieti, en Italie.
Les quelques quinze kilomètres de l'épreuve qui représentait un dénivelé de 1 225 mètres ont été couverts en 8 minutes 47 secondes par ce bolide.
Cette victoire est la deuxième victoire consécutive de la CIio Electrique Rallye qui le 26 mai dernier, se classait déjà 1ère dans la catégorie prototype et 1ère au classement général sur 24 partants de la course Levico Vetriolopanarotta, en Italie également.
Ces deux épreuves s'inscrivent dans la Coupe électrosolaire de la FIA qui se déroule en Europe et au Japon.
Les rendez-vous suivants Teesdorf, en Allemagne (18 août), Monte-Carlo (17-19 octobre), La Rochelle (8-10 novembre)
Les batteries nickel-cadmium Saft qui équipent ce véhicule sont particulièrement adaptées à des applications nécessitant une forte puissance, en plus de la quantité d'énergie qui détermine l'autonomie d'un véhicule électrique.
La vitesse maximale de la CIio Electrique Rallye est en effet de 210 km/h, son accélération de 0-100 km/h en 9 secondes et son autonomie de 130 km à vitesse constante de 80 km/h.
Secteur batteries du groupe Alcatel Alsthom, Saft est engagée depuis plus de quinze ans dans le développement des batteries pour véhicules électriques. Elle fournit aujourd'hui les batteries des modèles de série qui figurent au catalogue des grands constructeurs français. Elle participe par ailleurs, un peu partout dans le monde, à des projets de véhicules de tous types, des véhicules particuliers aux autobus tout électrique ou hybrides en passant par les utilitaires, les camions et les scooters.
AutoVolt, 9.1996
Troisiéme victoire de la saison pour la Renault Clio électrique Rallye
Après avoir remporté le rallye "Levico-Vetriolopanarotta" (Italie) en mai, puis la Coupe "Bruno Carotti" (Italie) en juillet, la Clio électrique Rallye, développée par la Direction de la Recherche de Renault, a signé sa troisième victoire en remportant la coupe "EVN" disputée le 18 août à Teesdotf (Autriche).
Et ce n'est pas fini : La Clio Electrique Rallye s'est classée première dans la catégorie "Prototypes". Le pilote, Frédéric Ménière, a remporté la course (sur circuit de 1,5 km, en 2 manches de 12 tours) à une vitesse moyenne de 80,949 km/h.
Ces trois épreuves comptent pour la Coupe FIA Electrosolaire.
- Prototype RENAULT Next
- Auto électrique, avenir hybride
Le prototype Next dévoilé par Renault officialise un échec : l'auto électrique ne sera pas à court terme la solution de transport non polluante, en raison de la capacité trop faible des batteries.
Il faut donc chercher d'autres solutions, et les voitures hybrides, alliant moteur électrique et moteur à essence, apparaissent comme le compromis le plus réaliste.
La tendance est manifeste en Californie, où la loi impose qu'à partir de 1998, 2 % des voitures vendues soient à "zéro émission" (ZEV). Devant l'évidence que les constructeurs ne seront pas en mesure de proposer des modèles suffisamment attractifs à cette échéance, le Bureau des ressources en air de Californie s'apprête à avaliser un rapport proposant d'intégrer dans ce quota les EZEV, "equivalent zero-emission vehicle", c'est-à-dire les voitures hybrides : elles peuvent rouler en ville avec leur moteur électrique, et sur route avec un moteur à explosion classique.
Dans ce contexte, la voiture "laboratoire" de Renault est une illustration de ce que pourrait être l'avenir. Le poids a été allégé au maximum (850 kg dont 150 de batteries), en utilisant fibres de carbone et aluminium. Le moteur thermique a été réduit par rapport à un véhicule de cette catégorie (4,08 m de long) : 750 cm3 au lieu de 1 600 cm3, sur la base du constat original que les moteurs ne sont utilisés à pleine puissance que très rarement. Si une forte poussée est nécessaire, le conducteur de la Next pourra adjoindre à l'effort du moteur thermique à traction avant la propulsion des moteurs électriques intégrés dans les roues arrière. La gestion des moteurs, transparente pour le conducteur, est opérée par un ordinateur embarqué.
Voici le schéma de base : fonctionner jusqu'à 40 km/h en propulsion électrique, la traction thermique prenant ensuite le relais et assurant en même temps la recharge des batteries. Autrement dit : ville en électrique, route en thermique.
Cette disposition des moteurs résout aussi un problème récurrent de la voiture électrique :
la place prise par les batteries.
La répartition des moteurs permet de gagner le volume de l'arbre de transmission, et les batteries cadmium-nickel sont placées sous le coffre à bagages. Si Next est un prototype prometteur, l'hybride prépare sa place sur le marché par l'intermédiaire de petits constructeurs : quatre modèles sont annoncés en Allemagne, tandis qu'en Suède, la firme Solon, située à Uddevalla, propose déjà pour 140 000 francs la Solon 2000, une voiture de quatre places propulsée par un moteur électrique à induction de 15 kW et deux petits moteurs thermiques de 8 kW.
La Recherche n° 284, 2/1996
- Petit utilitaire RENAULT Hymne (Hybride à Moteur Normal Electrique)
Dans le cadre de ses recherches sur les énergies de substitution, Renault présente Hymne, son premier prototype hybride qui préfigure un modèle de série. Hymne a été réalisé à l'aide de composants montés sur des véhicules déjà commercialisés, à l'exception des pièces spécifiques à la propulsion hybride.
Conçu sur la base d'un Renault Express, Hymne est à l'image du petit véhicule utilitaire de demain celui qui fonctionnera en mode électrique seul ou en mode hybride au choix du conducteur.
Avec plus de 100 000 unités vendues en 1995, l'Express est la fourgonnette la plus demandée en Europe. Fort de ce résultat et de sa première place sur le marché français des véhicules utilitaires, Renault s'est attaché à concevoir un produit particulièrement adapté à ce marché. Ainsi, cette entreprise a développé HYMNE : Hybride à Moteur Normal Electrique.
Hymne est un véhicule hybride, électrique et essence, réalisé sur la base d'un Renault Express. Conformément à l'utilisation habituelle des petits véhicules utilitaires.
Hymne a été conçu pour parcourir quotidiennement entre 100 et 120 km, dont un tiers en zone urbaine, avec au minimum une dizaine de démarrages.
Vue fantôme montrant la disposition des organes.
La réalisation de Hymne a constitué un véritable défi dans la mesure où les composants utilisés sont, le plus souvent, des produits de série. Ceci garantit la faisabilité industrielle du projet dans le respect des contraintes de fiabilité, d'agrément de conduite et de coûts.
Hymne est doté d'un moteur électrique Fichtel et Sachs de 15 kW (1) et du nouveau moteur essence D7F de 1 200 cm3 et 43 kW proposé sur les Clio 1.2 et Twingo. Ces deux moteurs, installés à l'avant du véhicule, sont montés en parallèle. Ainsi, Hymne fonctionne, au choix du conducteur, en mode hybride ou en mode électrique seul.
(1) Moteur synchrone à aimants permanents. Diamètre 260 mm et longueur 170 mm pour un poids de 25,8 kg. L'onduleur associé a un poids de 11,4 kg pour un encombrement de 270x210x145 mm. Puissance nominale 15 kW (35 kW maxi), couple 130 Nm et régime maxi 6000 tr/mn. Tension de fonctionnement 150 à 300V. Température maxi 60°C donc refroidissement.
 
Le compartiment moteur est bien rempli.
Le bloc de batteries Hagen est pour l'instant placé au milieu du compartiment arrière.
Hybride
En mode hybride, un calculateur électronique, baptisé "superviseur", adapte en permanence le mode de propulsion - électrique, thermique ou mixte - en fonction de la vitesse, des demandes d'accélérations et du niveau de charge des batteries. La commande d'accélérateur est électrique pour permettre l'intervention du superviseur. L'objectif est de gérer la répartition de la puissance entre le moteur essence et le moteur électrique afin de minimiser la consommation et les émissions. Ainsi, selon la nouvelle norme MVEG (2), Hymne ne consomme que 3,7 I et un peu moins de 1 kWh.
(2) La norme MVEG (ou "150A") est la nouvelle norme européenne de mesure de la consommation des véhicules à essence en cycle urbain et extra-urbain. Elle est plus sévère que la norme UTAC, qu'elle remplace, car la mesure s'effectue désormais "départ à froid" et à vitesse variable.
En version hybride, Hymne fonctionne en mode électrique jusqu'à 60 km/h. Au-delà, le moteur thermique prend progressivement le relais et assure ainsi au véhicule une autonomie de l'ordre de 600 km. A noter qu'on ne trouve pas le classique démarreur électrique puisque le lancement du moteur thermique est géré par l'embrayage Easy lorsque le véhicule a atteint 60 km/h. Le moteur électrique fournit un complément de puissance lors des fortes accélérations ou pour atteindre des vitesses élevées. Malgré un poids de 1 500 kg, Hymne peut rouler jusqu'à 160 km/h, puisque le cumul des puissances avoisine 110 ch (48 kW thermique et 35 kW électrique).
Electrique
En mode électrique seul, Hymne bénéficie d'une autonomie de 35 km et peut atteindre jusqu'à 125 km/h. Le véhicule offre alors le confort caractéristique des voitures électriques une conduite sans rejets polluants, sans à-coups et silencieuse.
La boîte de vitesses est de type JB. Il s'agit de la boîte la plus répandue dans la gamme actuelle des véhicules Renault. Pour améliorer l'agrément de conduite, Hymne bénéficie du système Easy qui équipe Twingo Easy et l'Express Diesel.
Les 235 kg de batteries Nickel-Cadmium (aujourd'hui de marque Hagen) sont d'une technologie proche de celle qui existe sur les Clio et Express électriques commercialisés. Le bloc batteries, placé à l'arrière du véhicule, sera ultérieurement intégré sous la voiture afin de ne pas empiéter sur le volume utile. Cela laisse 450 kg de charge utile.
Les batteries (204 éléments en série soit 240 V) se rechargent sur secteur à l'aide d'une prise de courant 16 ampères ou au moyen du moteur thermique en fonctionnement générateur. A noter que le prix de la recharge par le moteur thermique est environ quatre fois celui de la recharge à partir du secteur 220 V.
Pour les circuits de servitude (éclairage, ventilation, essuie-glace....) il est prévu une batterie 12 V (au plomb type L1) rechargée par convertisseur à partir du groupe de batteries de traction.
Ce véhicule dispose de deux circuits de refroidissement :
- le circuit classique pour moteur thermique,
- le circuit pour les éléments électriques et électroniques qui travaille avec un seuil de température fixé à 45 0C.
Un tableau de bord repensé pour tenir compte de nouveaux impératifs.
Seulement 14 mois ont suffi à la Direction de la Recherche de Renault pour développer Hymne. Le programme d'études s'achèvera en 1997 avec la réalisation d'un prototype sur la base du véhicule destiné à remplacer l'Express. La décision relative à l'industrialisation de Hymne dépendra notamment des perspectives commerciales et réglementaires. S'il existe un marché pour ce type de véhicules, Hymne pourrait être commercialisé aux alentours de l'an 2000.
Parallèlement au développement de Hymne, Renault mène d'autres recherches dans le domaine de la motorisation hybride. Dans ce cadre, Renault présentera un prototype, sur base Espace, doté d'une turbine d'ici fin 1996 et une Laguna Nevada équipée d'une pile à combustible en 1997.
AutoVolt, 9.1996
- RENAULT VERT (Véhicule Electrique Routier à Turbine)
- 2 moteurs électriques alimentés par batterie ou par turbo-alternateur
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- Projet TAXI 2000 à Chicago
- Petits véhicules, de 2 à 4 places, circulant sur un mono-rail léger, avec de très courts espaces entre eux.
Réseaux de type maillé.
- Projet TEMPO
- Brevet de la société suisse TEMPO RESEARCH
Guidage mécanique pour véhicules privés permettant d'utiliser des voies propres à gabarit réduit.
Simple adaptation de véhicules existants ou véhicules électriques entièrement automatisés.
Circulation de façon traditionnelle sur la voirie existante ou sur les voies réservés (circulation en trains avec accrochage mécanique ou électronique).
- Premier prototype de véhicule à hydrogène TOYOTA RAV4-EV1 présenté au 13ème Electric Vehicle Symposium, à Osaka (Japon, 10.1996)
Structure du véhicule thermique RAV4
Pile à combustible Toyota 20 kW couplée à une batterie au plomb (110 kg) : membrane Nafion avec catalyseur Pt-Ru à l'anode.
Moteur électrique synchrone à aimant permanent de 45 kW.
L'hydrogène (2 kg) est stocké dans un hydrure métallique (100 kg) à base d'alliage de titane (béta Ti)
Autonomie 150 km.
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Battery Matsushita Battery Valve Regulated Lead-acid 12 V 55 A/H, 24 x 21 kg, 550 kg (Underbody), 288 V
Charger On-board High Frequency Resonant Converter 90-264 VAC
Wheelbase 86.4 inches, Track F/R 57.6/56.7 inches, Length 146.6 inches, Width 67.2 inches, Height 62.5 inches, Ground Clearance 4.1 inches at GVWR
Design Curb Weight 3329 lb, Delivered Curb Weight 3364 lb, Distribution F/R 48/52 %, GVWR 3990 lb, GAWR F/R 1929/2061 lb, Payload 626 lb
Tires Yokohama AVS E100 Radial 195/80R16
Accelerations 0-50 mph : At 100% SOC 13.15 sec, At 50% SOC 13.3 sec, Max. Power 58.6 kW
Maximum speed at 50% SOC : At 1/4 Mile 64.6 mph, At 1 Mile 77.9 mph
Constant Speed Range at 45 mph : 81.7 miles, Energy Used 16.21 kWh, Average Power 9.01 kW, Efficiency 198 Wh/mile, Specific Energy 32.2 Wh/kg
Constant Speed Range at 60 mph : 54.7 miles, Energy Used 15.82 kWh, Average Power 17.16 kW, Efficiency 289 Wh/mile, Specific Energy 31.4 Wh/kg
Driving Cycle Range SAE J1634 68.2 miles : Energy Used 16.05 kWh, Average Power 6.44 kW, Efficiency 235 Wh/mile, Specific Energy 31.8 Wh/kg
Idaho National Engineering and Environmental Laboratory
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- Projet VIA TRANSPORT/PSA à Tours
- Citroën AX et Peugeot 106.
Véhicules empruntés pour des petits déplacements et non nécessairement ramenés au point de départ.
- Scooter WESTINGHOUSE
- Westinghouse prépare le scooter E Wheel Evader avec batterie au plomb, et moteur électrique à courant continu de 1,1 kW.
Pesant 84 kg il a une autonomie de 80 km à 48 km/h.
Plus tard, un modèle biplace est prévu, éventuellement doté, après 1998, d'une batterie Li Fe S2.
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