Comment le Taycan récupère de l’énergie durant la conduite ?

Avec sa technologie pionnière de gestion de la récupération, Porsche pose de nouveaux jalons.

   

Il y a peu de trafic sur l’autoroute et vous roulez à 130 km/h jusqu’à ce qu’un petit véhicule de livraison se déporte sur la gauche pour dépasser un camion-citerne. Aucun problème, car vous respectez une distance de sécurité suffisante et vous ralentissez pour rouler à 80 km/h. Cette manœuvre a, en quelques secondes, consommé une quantité non négligeable d’énergie. En effet, dans les véhicules équipés d’un moteur à combustion, l’énergie cinétique générée par le freinage est transformée en chaleur non exploitée. À l’inverse, avec les véhicules électriques, il est possible de récupérer une grande partie de cette énergie en faisant passer les moteurs électriques en mode générateur afin de réinjecter l’électricité produite au freinage dans la batterie. Le Porsche Taycan bénéficie de cette technologie qui utilise une part importante de l’énergie générée au freinage pour la propulsion. Cette technologie est qualifiée de récupération. L’énergie cinétique générée par le freinage est proportionnelle à la vitesse au carré : quand la vitesse est multipliée par deux, l’énergie cinétique récupérée est multipliée par quatre. Lors d’un freinage effectué à 100 km/h, le Taycan récupère quatre fois plus d’énergie que lors d’un freinage effectué à 50 km/h. Cette capacité de récupération et le moteur sont les deux facteurs qui déterminent l’efficience d’un véhicule électrique.

Comment procède le Taycan ?

« Pour permettre la récupération d’énergie, nous intégrons les moteurs électriques que nous produisons à Zuffenhausen dans le système de freinage », explique en substance Ingo Albers. Le directeur Châssis du centre de développement Porsche de Weissach poursuit : « Les moteurs électriques peuvent pour ainsi dire être réglés avec quatre moteurs moyeu électriques. » Ceci signifie qu’un moteur électrique peut effectuer sa rotation dans le même sens, ce qui permet à la vitesse de rotation et au couple d’opérer dans la même direction positive. Chaque moteur électrique peut également faire office de générateur. Dans ce cas, le moteur tourne toujours dans la même direction, mais il est à présent entraîné par les roues au lieu de les entraîner. Ceci lui permet de ne pas consommer d’énergie électrique et au contraire d’en produire. Et étant donné que l’entraînement du moteur requiert beaucoup de puissance pour faire tourner le rotor dans le sens inverse de la réluctance magnétique, ce couple « négatif » peut être utilisé pour faire décélérer le véhicule.

Une double compétence :

Une double compétence :

les deux moteurs électriques situés sur les essieux avant et arrière du Taycan sont intégrés au système de freinage.

C’est la raison pour laquelle dans le Taycan, les systèmes de commande et l’électronique de puissance des moteurs électriques sont connectés de manière intelligente avec les systèmes de contrôle et le système de freinage. Ceci permet de combiner le freinage hydraulique conventionnel des roues et les moteurs électriques pour faire décélérer le véhicule. Les experts de Weissach ont développé une stratégie complexe dédiée à la récupération. En quelques millisecondes, l’électronique décide dans quelle proportion le freinage sera électrique ou hydraulique. Pour sa part, le conducteur ne ressentira aucune différence. Il pourra simplement consulter l’instrument de mesure de son combiné d’instruments. 

« Nous allons continuer à optimiser l’efficacité de la récupération. »

Ingo Albers

Dans environ 90 % des freinages effectués au quotidien, le Taycan a recours à l’option électrique et récupère ainsi de l’énergie. « Mais dans certaines situations extrêmes, telles qu’un freinage d’urgence à vitesse maximale avec un Taycan à pleine charge », explique Ingo Albers, « une puissance de freinage maximale de plus de deux mégawatts va s’avérer nécessaire et le groupe motopropulseur électrique ne sera pas en mesure de la produire seul. C’est ici qu’intervient le frein sur roue conventionnel. » Il peut aussi arriver que celui-ci s’active parce que la batterie est déjà entièrement chargée et qu’il est ainsi impossible de continuer à la recharger grâce à la récupération. Imaginez par exemple une descente en montagne avec une batterie déjà entièrement chargée, le frein sur roue hydraulique doit être conçu pour être très puissant. Grâce à la conception des moteurs électriques et de l’électronique associées aux réglages intelligents typiques de Porsche, le Taycan peut récupérer jusqu’à 290 kilowatts. « Il s’agit déjà indéniablement d’une performance à la pointe du progrès », déclare Ingo Albers, « mais nous allons tout de même continuer à l’optimiser. »

Coordination de la récupération :

Coordination de la récupération :

le Porsche Stability Management (PSM) du Taycan permet en coopération avec le servofrein électromécanique de toujours garder la même pression sur la pédale de frein.

Suivre sa propre voie

Certains constructeurs automobiles optent pour une activation automatique de la récupération par le moteur électrique dès que le conducteur lève le pied de l’accélérateur, soit lorsqu’il passe en one-pedal-driving. « Mais pour le Taycan, nous avons clairement rejeté cette option », confie Ingo Albers. « Pour ralentir, on appuie sur la pédale de frein. Chaque conducteur l’a appris et cela lui est naturel. Le conducteur génère ainsi des réactions consistantes et prévisibles. De plus, nous proposons également l’intégration complète de systèmes tels que l’ABS et le PSM. » Sur le plan technique, ce serait bien plus facile de relier la puissance de freinage des moteurs électriques avec la pédale d’accélérateur, au lieu de l’intégrer dans le système de freinage. « Mais nous avons opté pour une faible récupération avec la pédale d’accélérateur. Le conducteur la perçoit, et ceci tout particulièrement en-dehors de la conduite urbaine, comme une conduite efficiente et toute en douceur », explique Ingo Albers. 

Conclusion : Porsche reste fidèle à son ADN tout en se réinventant en permanence. Lors de la conception à Zuffenhausen de la première voiture de sport entièrement électrique, la marque a décidé de suivre sa propre voie, avec comme objectif d’obtenir une efficience maximale. Cette stratégie intelligente permet au Taycan de produire environ un tiers de son autonomie grâce à la récupération de l’énergie générée par le freinage.

Heike Hientzsch
Heike Hientzsch

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