Sommaire:Historique de l'éléctricitéHistorique de la voiture éléctrique Historique du kart éléctrique au sein de l'I.U.T GEII de Tours |
Historique de l'éléctricité•Alessandro Volta (1745-1827) invente la "pile"....
•Le Danois Hans Christian Oersted (1777-1851) remarque qu'un courant électrique provoque la déviation d'une aiguille aimantée. C'est la naissance de l'électromagnétisme. Dix ans plus tard André Marie Ampère (1775-1836), le "paresseux" édite son ouvrage "La théorie des phénomènes électrodynamiques déduite de l'expérience". •Joseph Henry (1797-1878) montre en 1831 qu'un électroaimant change sa polarité par un simple renversement du courant. Et le 17 Octobre 1831 Faraday montre qu'un aimant permanent peut générer du courant, l'expérience inverse de Oersted. •Selon les suggestions d'A.M. Ampère, Nicolas-Constant Pixii (1776-1861) construit une première machine avec un aimant en fer à cheval qui remplace la pile de Volta. Mais le courant obtenu change continuellement de sens! C'est du courant alternatif. •Pixii toujours sous les conseils d'Ampère met au point un commutateur pour "redresser" le courant, Joseph Saxton et Joseph Clark (1822-1892) améliorent le dispositif. •Sir Charles Wheatstone (1802-1875)construit un dispositif où 5 induits décalés de 36° tournent entre les pôles de 6 aimants, les frotteurs en série débitent un courant à peu près continu. La réversibilité n'était pas encore dans l'air du temps, les théories se contredisent : Henry, Ritchie, Wiliam Sturgeon, T. Edmonson, Francis Watkins s'affrontent. •Jacobi et Friedrich Emil Lenz (1804-1865) montrent la proportionalité entre l'aimantation et l'intensité du courant. C'est ainsi que fut construit le premier moteur électrique qui propulsa 12 personnes sur la Neva pendant trois heures. l'électricité pouvait être utilisée comme force motrice ! mais elle nécessitait 128 éléments d'un pile de Groove qui empoissonait les voyageurs par ces exhalaisons . ( et le diesel se développa, comme quoi !)
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Historique de la voiture éléctriqueDès les débuts de l'automobile, plusieurs moyens de
propulsion se sont trouvés en compétition. Parmi ceux-ci,
il y avait lutte entre moteur à vapeur, moteur thermique
et... moteur électrique! D'ailleurs, lors de la première
course Américaine de véhicule motorisé en 1896, deux des
sept véhicules présents étaient des voitures électriques.
De plus, ces deux voitures sont arrivées en première et
deuxième place!
Mais regardons un peu l'histoire de la voiture électrique.
C'est en 1881 que la première automobile électrique
circula. C'est un dénommé J.Raffard qui l'avait mise au
point. Cette voiture électrique fut rendue possible grâce
à la commercialisation en 1895, de l'accumulateur au plomb.
Déjà dans les débuts du XXe siècle il y avait commercialisation
non pas seulement de voitures électriques mais aussi de
machines pour les recharger! Personne ne savait encore si
c'était le moteur électrique ou le moteur à gaz qui allait
remporter la victoire pour ce qui allait être un très,
très grand marché quelques années plus tard...
D'ailleurs ceux qui s'alliaient au moteur à gaz critiquait
l'automobile électrique en disant qu'il n'était pas assez
puissant et qu'il était dangereux pour les piétons à dû au
fait qu'il ne faisait pas de bruit.
Pourtant, l'insuffisance des centrales pour permettre la
recharge de plusieurs automobiles ainsi que le poids trop
grand des accumulateurs devaient mener à la défaite du
moteur électrique. De plus, le développement du démarreur
automatique pour remplacer la "crank" du moteur à gaz à
aussi contribué à la disparition de l'intérêt pour les
moteurs électriques. D'ailleurs il y eut stagnation du
développement en ce qui concerne le moteur électrique et
ce n'est qu'aux environ des années 1960 que le progrès en
ce qui concerne le moteur électrique se remis en branle.
Ce regain d'intérêt pour le moteur électrique se fit à
cause de plusieurs circonstances comme par exemple celle
de la pression des groupes environnementalistes ainsi que
la conscientisation du déclin progressif des réserves de
pétrole.
De plus, en 1959-1960, les Etats-Unis sont à la recherche de
générateurs pour leur programme spatial. La pile à
combustible hydrogène/oxygène apparaît comme un générateur
privilégié. Bien que ce procédé soit connu depuis 1839 ce
n'est qu'en 1953 que des réussites se firent à l'aide de
ce procédé. Plusieurs grandes compagnies se mettent donc
à travailler sur la pile à combustible. La France s'y
engagea d'ailleurs presqu'au même moment que les Etats-Unis
Cette vague de recherche se continua jusqu'en 1968 et
elle permit de nombreux progrès dans le domaine des
générateurs électriques. Malheureusement ces recherches
ont aussi confirmé que la pile à combustible nécessiterait
des recherches beaucoup trop longues et dispendieuses
pour permettre de fabriquer des moteurs électriques
appliqués à l'automobile avec celle-ci. Par contre il
y avait eu sensibilisation des fabricants d'automobiles
et ils avaient déjà commencés à développer des projets de
R&D (Réalisation et Développement) en ce qui concerne le
moteur électrique.
La compagnie GULF GENERAL ELECTRIC débouchera même en 1971
avec un prototype de véhicule électrique. Début 1974, la
voiture Enfield 8000 était produite en Grèce ce qui
constituait un autre véhicule électrique. Cependant
jusqu'en 1974 l'économie n'avait pas eu d'incidences
sur le développement du moteur et de la voiture électrique.
Pourtant en 1974 la crise pétrolière influencera
avantageusement le progrès dans le dossier de la voiture
électrique. Plusieurs techniques sont alors utilisées pour
fabriquer la voiture électrique. La crise pétrolière se rétablit vers le début
des années 80 il y a désintéressement de la voiture
électrique. Jusqu'au moment où l'État de la Californie
s'en mêle... Nous y sommes donc, dans les années 90 et
celle-ci pourraient bien être les années de gloire de la
voiture électrique!
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Historique du kart éléctrique au sein de l'I.U.T GEII de ToursDepuis 2003... ... le département Génie Electrique et Informatique Industrielle, de
l'Institut Universitaire de Technologie de Tours, a intégré dans son cursus scolaire la réalisation du
convertisseur d'énergie pour un kart électrique, dans le cadre des projets Etudes et Réalisations, avec
les étudiants de 2ième année de l'option Electrotechnique et Electronique de Puissance (EEP).
En 2003... ... les étudiants déposent un dossier de demande de financement auprés de l'ANVAR, qui est accépté et
couvre 50% des investissements. Un chassis GOKART sans moteur est achété auprés de l'exploitant
POLE KARTING SERVICE de Joué les Tours. Le moteur électrique retenu est le E-tek de Brigg et Statton's.
Le tout est assemblé par Denis, le technicien de la Faculté des Sciences, Parc de Grandmont.
Pendant l'année scolaire 2003/2004... ... le projet de convertisseur est traité par 5 binomes d'étudiants, se répartissant les tâches de la
réalisation, à savoir :
• B. FONTAINE et F. LAPLAINE pour le convertisseur de puissance pour un moteur à courant continu 48V / 50A ; • B. BRANGER et E. RUEL pour le circuit de commande pour un hacheur abaisseur de type BUCK réversible en courant 60V / 5kW ; • S. BELMIHOUB et P. VIGNARD pour le circuit de commande pour un hacheur de type BOOST 24V / 60V / 5kW ; • G. BIDAULT et C. PIRES pour les alimentations à découpage +15/-15V/+5V à partir d'une batterie de 24V ; • F. LASCOLS et R. MESKO pour le chargeur de batterie au plomb 12V 65AH à partir du secteur 230V 50Hz. L'originalité de la structure du convertisseur de puissance réside dans l'association d'un montage élévateur
de type BOOST (Le + K1 + K2) pour fabriquer une tension U = 50V constante et d'un hacheur abaisseur de type
BUCK (K'1 + K'2 + Ls), l'ensemble étant réversible en courant (freinage moteur avec récupération d'energie du
moteur vers la batterie). Pendant l'année scolaire 2004/2005... ... le projet de convertisseur est repris par de nouveaux étudiants, avec comme objectif d'améliorer les
perfomances en vitesse (U = 50V) et en couple de démarrage (I = 100A) :
• N. GODEFROY et G. PAJON pour les hacheurs BOOST entrelacés réversible en courant 2x50A / 50V ; • A. AUPETIT-VISSE et T. DE WATRIGANT pour le hacheur BUCK réversible en courant 100A / 50V ; • L. COUSIN et T. LEMASSON pour le circuit de commande et de régulation du courant du hacheur BUCK ; • M. BUPTO et J.-F. TOURGIS pour le circuit de commande et de régulation de tension du hacheur BOOST ; • R. HARDOIN et V. MORTIER pour les alimentations à découpage +15/-15V/+16V à partir d'une batterie de 24V ; • M. POUSSIN et J. JALAUDIN pour le chargeur de batterie au plomb 12V 65AH à partir du secteur 230V 50Hz. L'année scolaire 2004/2005...... a également été l'occasion de valoriser le concept pédagogique du kart électrique lors de différentes
manifestations :
• octobre 2004 : la Fête de la Science à la Mairie de Tours • janvier 2005 : le forum poursuite d'études pour les étudiants, à l'IUT GEII de Tours • mars 2005 : la journée porte ouverte de l'IUT GEII de Tours • le 12 et 13 mars 2005 : le salon des jeunes inventeurs de Monts, avec un 1er prix catégorie séniors collectif • avril 2005 : le Village Technologie lors des biennales d'Orleans • mai 2005 : le Concours LEPINE de Paris, avec le prix Léonard de Vinci • le 18 et 19 juin 2005 : le challenge kart electrique a Angouleme !!! avec le premier prix prototype! • fin juin : le prix Jean Luthier de l'IUT de Tours. |