Même s’il présente un rendement nettement supérieur à un moteur thermique, le moteur électrique reste toujours au cœur des recherches pour améliorer l’efficacité. Compte tenu de la maturité actuelle des batteries, c’est même une nécessité, car qui dit meilleur rendement, dit aussi meilleure autonomie.
Et justement, les recherches dans ce domaine progressent. BYD vient d’ailleurs de déposer quatre brevets relatifs à une nouvelle génération de moteurs synchrones à aimants permanents à flux variable. Déposés en mai 2024 et rendus publics par l’administration chinoise des brevets (CNIPA), les documents illustrent l’objectif des ingénieurs : améliorer l’efficacité énergétique à chaque régime de fonctionnement. Car oui, même si un moteur électrique délivre son couple maxi à 0 tr/min, son rendement varie en fonction de son régime.
Dans une configuration classique, l’aimantation fixe du rotor impose des compromis. Le couple maximal est obtenu à faible vitesse, mais les performances se dégradent dès lors que le moteur tourne plus rapidement. La technologie à flux variable permet d’ajuster ce flux selon la vitesse et la charge. L’intérêt est double : conserver une forte capacité de couple à bas régime tout en limitant les pertes générées par les forces contre-électromotrices à haute vitesse – c’est-à-dire la tension induite qui s’oppose au mouvement du moteur. Sur le papier, l’ajustement du flux en continu autorise donc un rendement plus homogène et un usage plus efficace des kilowatts-heures stockés dans la batterie.
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Plusieurs méthodes étudiées
Les brevets publiés détaillent toutefois plusieurs solutions complémentaires. L’un décrit un composant chargé d’ajuster la quantité de flux au sein du rotor en interaction avec l’électronique de commande du moteur. Un autre met en avant un dispositif mobile, capable de modifier la configuration du circuit magnétique pour élargir la zone de fonctionnement à haut rendement. Une troisième approche joue sur l’axe longitudinal du rotor, ce qui permet une régulation progressive du flux selon les conditions de conduite. Enfin, le dernier brevet se concentre sur l’adaptation de la zone radiale d’une pièce conductrice de flux, ce qui offre un réglage plus fin de la force magnétique disponible – autrement dit, on modifie physiquement l’une des surfaces pour changer la quantité totale de flux magnétique actif dans l’entrefer, soit la zone où le flux passe entre rotor et stator. Bien que distincts, ces concepts convergent vers le même objectif : rendre le moteur adaptatif pour qu’il fournisse exactement le flux magnétique nécessaire à un instant donné.
Quelles implications pour les électriques et hybrides
Pour l’utilisateur, c’est la promesse de davantage d’efficacité sans modification de la capacité batterie. En réduisant les pertes à haut régime et en maintenant un couple régulier à basse vitesse, un moteur à flux variable peut offrir une demande énergétique plus stable, une meilleure endurance sur longs trajets et une réduction du stress thermique. Et, évidemment, les bénéfices pourraient autant profiter aux hybrides rechargeables qu’aux 100% électriques.
Ces brevets ne prouvent toutefois pas une mise en production imminente, mais ils s’inscrivent dans un ensemble plus vaste de recherches de BYD (mais aussi sans doute d’autres fabricants) sur les architectures de stator, de rotor et sur la gestion magnétique. Bon, il faut aussi dire que la technologie à flux variable n’est pas nouvelle en soi, car elle a déjà fait l’objet de publications académiques (les VF-PMSM ou Variable-Flux Permanent-Magnet Synchronous Motor). Cela dit, il n’existe pas encore d’application concrète à ce jour (du moins à notre connaissance) et il faudra compter aussi avec une industrialisation complexe. Espérons néanmoins que ces solutions puissent être déployées rapidement.
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