24 mars 2010
Se brancher sur l'avenir
Un projet pilote mené au Département de génie électrique et de génie informatique indique que la consommation d'essence est encore plus faible avec les véhicules hybrides branchables
Par : Jean Hamann
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Maxime Dubois, professeur au Département de génie électrique et de génie informatique, avec la Toyota Prius modifiée qui a été testée sur le campus depuis l'été 2008.
— Marc Robitaille
Un projet pilote mené à l'Université démontre qu'il est possible d'abaisser significativement la consommation d'essence d'un véhicule hybride en remplaçant sa batterie par une batterie haute performance branchable sur une prise de courant domestique. Les tests routiers effectués par l'équipe du professeur Maxime Dubois, du Département de génie électrique et de génie informatique, montrent que la consommation d'essence d'une hybride branchable est jusqu'à 3 L/100 km inférieure à celle des véhicules hybrides ordinaires.
Ces résultats proviennent de comparaisons entre le modèle courant de Toyota Prius et une Prius que l'équipe du professeur Dubois a convertie en véhicule hybride branchable muni d'une batterie au lithium-ion haute performance. Les hybrides sur le marché sont équipés d'un moteur à essence et d'un moteur électrique alimenté par une batterie qui accumule de l'énergie lors du freinage, explique le professeur. Dans les hybrides branchables, la charge de la batterie, qui provient du réseau électrique, constitue une source d'énergie supplémentaire pour la propulsion du véhicule. Le bloc batterie d'une hybride branchable est environ cinq fois plus lourd que celui des hybrides courantes, mais il emmagasine trois fois plus d'énergie. Comme le rendement d'un moteur électrique (environ 80 %) est nettement plus élevé que celui d'un moteur à essence (30 %), les hybrides branchables roulent davantage à l'électricité, ce qui explique leurs meilleures performances énergétiques sur la route.
Lors des essais routiers, les deux Prius effectuaient le même trajet, à la même vitesse et dans les mêmes conditions météorologiques. Un système d'acquisition de données installé à bord de chaque véhicule enregistrait notamment la vitesse, la consommation d'essence et la charge de la batterie. L'hybride branchable livre ses meilleures performances de consommation d'essence (moins de 3 L/100 km) sur des distances de 20 à 30 km, lorsque la température se situe entre 16 et 25 degrés Celsius. Les choses se gâtent sur de courts trajets effectués à des températures sous les 5 degrés Celsius: la consommation de carburant s'approche alors du 10 L/100 km. «Le véhicule utilise le moteur à essence pour faire grimper sa température et pour chauffer l'habitacle, analyse le professeur Dubois. Le problème devrait être partiellement corrigé dans le nouveau modèle de Prius puisqu'il disposera d'une fonction préchauffage qui sera activée alors que le véhicule sera encore branché au réseau électrique.»
Toyota annoncera d'ailleurs aujourd'hui la mise à l'essai à travers le monde de ses 600 premiers véhicules hybrides branchables. Seulement quatre de ces véhicules seront testés au Canada, dont l'un d'eux à l'Université Laval. Le véhicule, qui pourra atteindre 100 km/h par propulsion électrique seulement, devrait être livré en mai, précise Maxime Dubois. Au cours de l'année qui suivra, 52 personnes de la communauté universitaire et de la région seront invitées à conduire cette voiture pendant une semaine. Grâce à un système de collecte de données à distance, Toyota pourra étudier, en conditions réelles, les performances de son véhicule. «Nous allons aussi y installer notre propre système d'enregistrement de données pour poursuivre nos travaux», ajoute le professeur. Hydro-Québec et le ministère des Ressources naturelles et de la Faune collaborent au projet.
Ces résultats proviennent de comparaisons entre le modèle courant de Toyota Prius et une Prius que l'équipe du professeur Dubois a convertie en véhicule hybride branchable muni d'une batterie au lithium-ion haute performance. Les hybrides sur le marché sont équipés d'un moteur à essence et d'un moteur électrique alimenté par une batterie qui accumule de l'énergie lors du freinage, explique le professeur. Dans les hybrides branchables, la charge de la batterie, qui provient du réseau électrique, constitue une source d'énergie supplémentaire pour la propulsion du véhicule. Le bloc batterie d'une hybride branchable est environ cinq fois plus lourd que celui des hybrides courantes, mais il emmagasine trois fois plus d'énergie. Comme le rendement d'un moteur électrique (environ 80 %) est nettement plus élevé que celui d'un moteur à essence (30 %), les hybrides branchables roulent davantage à l'électricité, ce qui explique leurs meilleures performances énergétiques sur la route.
Lors des essais routiers, les deux Prius effectuaient le même trajet, à la même vitesse et dans les mêmes conditions météorologiques. Un système d'acquisition de données installé à bord de chaque véhicule enregistrait notamment la vitesse, la consommation d'essence et la charge de la batterie. L'hybride branchable livre ses meilleures performances de consommation d'essence (moins de 3 L/100 km) sur des distances de 20 à 30 km, lorsque la température se situe entre 16 et 25 degrés Celsius. Les choses se gâtent sur de courts trajets effectués à des températures sous les 5 degrés Celsius: la consommation de carburant s'approche alors du 10 L/100 km. «Le véhicule utilise le moteur à essence pour faire grimper sa température et pour chauffer l'habitacle, analyse le professeur Dubois. Le problème devrait être partiellement corrigé dans le nouveau modèle de Prius puisqu'il disposera d'une fonction préchauffage qui sera activée alors que le véhicule sera encore branché au réseau électrique.»
Toyota annoncera d'ailleurs aujourd'hui la mise à l'essai à travers le monde de ses 600 premiers véhicules hybrides branchables. Seulement quatre de ces véhicules seront testés au Canada, dont l'un d'eux à l'Université Laval. Le véhicule, qui pourra atteindre 100 km/h par propulsion électrique seulement, devrait être livré en mai, précise Maxime Dubois. Au cours de l'année qui suivra, 52 personnes de la communauté universitaire et de la région seront invitées à conduire cette voiture pendant une semaine. Grâce à un système de collecte de données à distance, Toyota pourra étudier, en conditions réelles, les performances de son véhicule. «Nous allons aussi y installer notre propre système d'enregistrement de données pour poursuivre nos travaux», ajoute le professeur. Hydro-Québec et le ministère des Ressources naturelles et de la Faune collaborent au projet.
