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BMW eDrive : l'hybride rechargeable intelligent

Inaugurée sur la BMW i3, la technologie hybride rechargeable de BMW profite du savoir-faire de la marque allemande en termes de motorisations thermiques et électriques. Baptisée eDrive, elle repose sur l’exploitation intelligente de deux moteurs : un moteur thermique de la génération TwinPower Turbo, et un autre moteur électrique synchrone doté d’une électronique de puissance.

Concept de la technologie eDrive

L’eDrive est une nouvelle technologie d’entrainement développée spécialement pour les véhicules électriques de BMW. Elle consiste à associer un moteur thermique (essence) avec un autre moteur électrique synchrone doté d’une électronique de puissance. L’alimentation du moteur électrique est assurée par une batterie lithium-ion hautes performances rechargeable. Les flux d’énergie et le mécanisme d’entrainement sont gérés par un dispositif électronique qui veille à assurer un fonctionnement intelligent de tous les éléments du système eDrive. A la différence des modèles hybrides conventionnels, les modèles BMW eDrive offrent la possibilité de recharger la batterie soit via une prise domestique, une borne de recharge publique, ou bien via l’installation BMW i Wallbox. Inaugurée sur les modèles de la marque BMW i (BMW i3 et BMW i8), la technologie eDrive s’est ensuite généralisée sur les déclinaisons hybrides rechargeables des modèles BMW (Série 3, Série 7, X5…etc.).

Grâce à son architecture modulaire, elle s’adapte sur plusieurs types de véhicules BMW ainsi que sur tous les modes d’entrainement : propulsion, traction ou transmission intégrale. A l’instar des technologies BMW EfficientLightweight et BMW TwinPower Turbo, l’eDrive est l’une des pierres angulaires du programme stratégique BMW EfficientDynamics. Cette technologie innovante contribue donc à améliorer la puissance des véhicules BMW tout en réduisant les émissions des gaz d’échappement. La conception du groupe motopropulseur eDrive permet aux véhicules hybrides rechargeables bavarois de rouler en mode 100% électrique sur une distance qui varie selon les modèles. En outres, les véhicules BMW eDrive se distinguent par des départs et des accélérations très dynamiques grâce notamment à l’agilité du moteur électrique qui délivre son couple maximal dès les premiers tours.

Légende :

1- Module électronique

2- Boitier électronique pour contrôle de la charge

3- Boite de vitesse automatique

4- Batterie haute tension

Différences entre un modèle conventionnel BMW et un modèle hybride rechargeable

Comparée à une BMW conventionnelle (à moteur thermique), une BMW eDrive se distingue par plusieurs éléments spécifiques. D’abord, la désignation commerciale des modèles électriques commence soit par « i » pour la gamme « BMW i » ou contient la lettre « e » pour les déclinaisons hybrides des gammes conventionnelles de BMW (e330, 225xe, X5 xDrive40e …etc.). A l’extérieur, on reconnait un modèle BMW hybride rechargeable par :
•    La couleur bleue des lamelles des calandres et des cache-moyeux.
•    Les badges eDrive sur le couvercle du moteur, le coffre, les seuils de portes, et les montants C.
•    La trappe de prise de charge aménagée sur l’aile avant gauche pour les déclinaisons hybrides des modèles BMW et sur l’aile arrière droit pour les modèles BMW i.
A l’intérieur, les modèles hybrides rechargeables de BMW adoptent un combiné d’instruments spécifique et sont reconnaissables par le bouton eDrive (logé sur la console centrale) qui permet d’activer le mode hybride.

Comment fonctionne le système eDrive de BMW ?

La technologie eDrive est un concept de motorisation innovant développée en interne dans le cadre de la stratégie EfficientDynamics. Elle repose sur l’association intelligente d’un moteur thermique de la génération BMW TwinPower Turbo et d’un autre moteur électrique synchrone doté d’une électronique de puissance. Les deux moteurs sont synchronisés et accouplés à un système d’entrainement adapté à l’architecture eDrive. Pour les modèles de petite cylindrée, BMW adopte des moteurs essence trois cylindres, tandis que pour les modèles plus puissants elle opte pour des moteurs 4 cylindres. Selon les modèles, le moteur électrique est soit monté sur l’essieu arrière (BMW i3) soit intégré dans la boite de vitesses automatique (330e). En principe, les voitures hybrides de BMW démarrent en mode tout électrique. 

Légende :

1- Moteur électrique

2- Embrayage

3- Mécanisme de la boite de vitesses automatique

A basses et moyennes vitesses, le mode électrique est toujours privilégié. A vitesses élevées ou bien en cas d’accélérations vives, le moteur essence est activé en appoint par le biais d’un alterno-démarreur intégré. Ce dernier nécessite une tension de 48 V et fonctionne d’une manière imperceptible par le conducteur. Lors d’un départ arrêté, son couple maximal est entièrement exploité afin d’assister le moteur. Lorsque l’état de charge de la batterie est trop bas pour alimenter le moteur électrique, l’alterno-démarreur fournit de l’énergie électrique et contribue à l’entrainement du moteur. Par ailleurs, la fonction « boost » permet au groupe motopropulseur de bénéficier du couple cumulé des deux moteurs (thermique et électrique). Lorsque le moteur essence est en marche, l’énergie électrique emmagasinée dans la batterie est utilisée pour réduire la consommation du carburant en assistant le moteur thermique. Dans tous les cas, le fonctionnement du système eDrive est géré par un dispositif électronique intelligent qui veille systématiquement à optimiser le fonctionnement du groupe motopropulseur. Ce système gère également les flux d’énergie entre la batterie et le moteur électrique ainsi que le processus de charge.

La batterie haute performance du système eDrive

Tous les modèles hybrides rechargeables de BMW puisent l’énergie nécessaire à leur fonctionnement dans une batterie lithium-ion haute performance, laquelle se distingue par une architecture optimisée et une construction compacte. Développée conjointement avec Samsung, elle est composée d’une centaine de cellules disposées en quelques modules dont le nombre varie selon le modèle du véhicule. La batterie haute tension de BMW est associée à un système de refroidissement qui permet d’optimiser sa température de service et d’allonger par la suite sa durée de vie. Elle est facilement rechargée via les dispositifs de charge prévus par le constructeur allemand (prise domestique, installation BMW i Wallbox ou borne de recharge publique). En outre, l’alterno-démarreur intégré fait office de générateur lors des décélérations ou du freinage du véhicule et permet donc d’alimenter la batterie lorsque le moteur thermique est en marche.

Modes de conduite eDrive

La synchronisation parfaite entre le moteur thermique et le moteur électrique permet d’avoir un fonctionnement optimal selon les besoins du conducteur. En effet, les couples générés par les deux moteurs s’additionnent afin d’assurer la force motrice nécessaire pour l’entrainement de la voiture. Lors d’une conduite en ville, il est possible d’opter pour une conduite 100% électrique. Par contre, sur les longs trajets, le système de gestion électronique de l’eDrive peut décider la combinaison idéale entre le mode thermique et le mode électrique.

De manière générale, le conducteur d’une BMW eDrive peut choisir entre 3 modes de conduite : Max eDrive, Save Battery, et Auto eDrive. Le mode « Max eDrive » permet de rouler en tout électrique à des vitesses allant jusqu’à 130 Km/h (selon les modèles). Lorsque le conducteur dépasse la vitesse préconisée, le moteur essence entre en action automatiquement. De son côté, le mode « Save Battery » maintient le niveau de charge de la batterie dans une plage constante en activant le moteur thermique. Quant au mode « Auto eDrive », il permet d’optimiser l’autonomie de la batterie d’une manière automatique en assurant une gestion intelligente de la synchronisation entre le moteur thermique et le moteur électrique.  La polyvalence de la technologie eDrive permet donc d’optimiser le rendement du groupe motopropulseur en fonction des conditions d’utilisation. En principe, l’efficience d’un véhicule BMW eDrive est maximale lorsque la batterie est à son plus haut niveau de charge.

Conclusion

Avec l’énorme succès de la gamme BMW i, le groupe allemand continue le projet d’électrification de l’ensemble de ses modèles. Grâce à la technologie eDrive, développée en grande partie en interne et inaugurée pour la première fois sur la BMW i3, le groupe allemand se place en tant que leader sur le segment de l’électromobilité premium.

Dernière modification par BMW-Tech (12-10-2017 23:14:18)