Engins de chantier électriques 101 : termes et définitions

Si vous découvrez l'équipement de construction électrique ou si vous cherchez simplement une ressource pour rafraîchir vos connaissances sur la terminologie, cet article s'adresse à vous. Il peut vous aider à mieux comprendre l'électromobilité afin d'avoir des échanges plus constructifs lorsque vous parlez de machinerie lourde électrique.

Termes courants relatifs à l'équipement de construction électrique

Voici les termes les plus courants que vous entendrez lorsque vous discuterez de machinerie lourde électrique.

• VE (véhicule électrique) : Tout véhicule routier ou hors route entièrement alimenté à l'électricité.
  • BEV (véhicule électrique à batterie) : VE dont l'énergie électrique provient d'un bloc-batterie.
  • BEV hybride : BEV doté d'une source d'alimentation électrique d'appoint en plus du bloc-batterie. Par exemple, un modèle hybride diesel-électrique possède un moteur à combustion interne diesel qui recharge les batteries, qui alimentent à leur tour les fonctions du véhicule.
• Ampère (A) : Unité de mesure de l'intensité du courant électrique. Les ampères déterminent la quantité d'électricité qui circule.
• Volt (V) : Unité de mesure de la force utilisée pour produire un courant électrique. Les volts indiquent la force électrique provenant de la source d'alimentation. Une façon simple de comprendre la différence entre la tension et l'intensité consiste à la comparer au débit et à la pression dans un système hydraulique : le volt correspond à la pression et l'ampère au débit. La tension mesure la pression qui permet aux électrons de circuler, et l'ampérage mesure le volume d'électrons.
• Watt (W) : Unité de base pour mesurer la puissance électrique globale. Un watt d'énergie électrique est défini comme un ampère multiplié par un volt.
• Kilowatt (kW) : Unité de mesure de la puissance électrique équivalente à 1000 watts. Par exemple, la demande en électricité de chacun de vos appareils ménagers est mesurée en kilowatts. Un kilowatt d'énergie équivaut à 1.341 cheval-vapeur, l'unité de puissance courante des moteurs à combustion interne.
• Kilowattheure (kWh) : Unité d'énergie équivalant à un kilowatt de puissance maintenu pendant une heure. Cette mesure sert à déterminer la quantité d'énergie consommée dans le temps ainsi que la capacité de la batterie.
• Réseau électrique : Réseau interconnecté d'un système électrique (centrale de production, lignes de transport, sous-stations, etc.) qui achemine l'électricité jusqu'aux consommateurs.
• CA (courant alternatif) : Courant électrique qui change périodiquement de sens.
• Hertz (Hz) : Fréquence à laquelle un courant alternatif change de sens. Le hertz correspond au nombre de cycles par seconde; un courant alternatif de 60 Hz change donc de sens 60 fois par seconde.
• CC (courant continu) : Courant électrique qui circule dans un seul sens.
• Onduleur : Appareil qui convertit le courant continu (CC) en courant alternatif (CA). Les batteries fournissent et se rechargent en courant continu, tandis que le réseau électrique et les prises courantes fonctionnent en courant alternatif.
  • Recharge CA de niveau 1 : Les chargeurs CA de niveau 1 se branchent sur une prise résidentielle standard de 120 volts CA. Il s'agit du type de recharge le plus lent.
  • Recharge CA de niveau 2 : Les chargeurs CA de niveau 2 se branchent sur une prise de 240 volts CA. La recharge sur une prise de 240 V est recommandée, car le temps de charge est réduit grâce à une puissance de sortie plus élevée.
  • Recharge rapide CC : Méthode la plus rapide pour recharger les batteries. Le courant continu est fourni directement aux batteries à la tension correspondante au moyen d'une prise Remi (<100V) ou d'une prise combinée J1772 avec broches CC (CCS1).
• Redresseur : Appareil qui convertit le courant alternatif (CA) en courant continu (CC). Les redresseurs accomplissent la fonction inverse d'un onduleur.
• Convertisseur : Appareil qui modifie la tension d'un courant continu. Par exemple, les engins électriques compacts de Volvo utilisent un convertisseur pour abaisser la tension de la batterie lithium-ion de 48V à 14V afin d'assurer une charge lente pour la batterie plomb-acide.
• SAE J1772 (fiche J) : Norme nord-américaine pour les connecteurs électriques servant à la recharge CA des véhicules électriques, illustrée ci-dessous.

• SOC (état de charge) : Mesure approximative de l'énergie restante dans un système de batteries. L'état de charge (SOC) est généralement exprimé en pourcentage de la charge maximale.
• Autonomie en fonctionnement : Durée pendant laquelle une machine peut fonctionner avec une batterie complètement chargée dans un cycle de travail donné.
• OBC (chargeur embarqué) : Composant d'un VE qui convertit le courant alternatif d'entrée J1772 en courant continu requis pour la recharge à l'aide d'un redresseur.
• PDU (unité de distribution d'énergie) : Dispositif qui gère le prélèvement optimal d'énergie électrique des batteries nécessaire à l'exécution des fonctions requises de la machine.
• Application de gestion des machines électriques : Application Web Volvo offrant une visibilité en temps réel sur une machine individuelle ou sur l'ensemble d'un parc de machines électriques, y compris l'état de la batterie, l'emplacement géographique et plus encore.
• Batterie lithium-ion : Batterie rechargeable utilisée dans les machines électriques Volvo. Les batteries lithium-ion utilisent des ions de lithium pour transférer l'énergie électrique (électrons) entre la cathode (+) et l'anode (-) des cellules. Ces batteries ne présentent aucun effet de mémoire, ont un faible taux d'autodécharge et peuvent être rechargées rapidement par rapport aux batteries plomb-acide.
• Batterie plomb-acide : Batterie automobile traditionnelle utilisant une anode en plomb poreux (-) et une cathode en dioxyde de plomb (+), immergées dans un électrolyte d'acide sulfurique. Les batteries plomb-acide sont utilisées dans l'équipement électrique Volvo pour fournir de l'énergie électrique d'appoint aux systèmes de commande, aux feux et aux composants auxiliaires. Les batteries plomb-acide des BEV peuvent être rechargées lentement à partir de la batterie lithium-ion principale grâce à un convertisseur embarqué.
• Recharge renouvelable : Recharge d'une machine électrique à partir d'une production d'énergie non fossile (notamment solaire, éolienne et hydroélectrique).

Termes relatifs aux niveaux sonores

• Décibel (dB) : Unité servant à mesurer les niveaux de puissance acoustique selon une échelle logarithmique. Chaque augmentation de 10 dB correspond à une multiplication de la puissance sonore par un facteur de 10. Par exemple, le passage de 0 dB (seuil d'audibilité humaine) à 10 dB correspond à 10 fois la puissance sonore (10¹), de 10 dB à 20 dB à 100 fois la puissance sonore (10²), et une source sonore de 60 dB (10⁶) a une puissance sonore 1 000 000 de fois supérieure à celle d'une source de 0 dB.
• Niveau de bruit perçu : La réaction de l'oreille humaine aux niveaux sonores suit une progression logarithmique, tout comme l'échelle des décibels. Ainsi, même si la puissance acoustique augmente par facteurs de 10, notre perception est qu'une variation de 10 dB est deux fois plus bruyante. Par exemple, passer de 20 dB à 30 dB correspond à 1000 fois la puissance sonore, mais nous le percevons comme deux fois plus bruyant. De même, une hausse de 50 à 60 dB représente une multiplication par 1 000 000 de la puissance acoustique, mais nous ne la percevrons que comme deux fois plus forte. Sur la pelle électrique ECR25, par exemple, le niveau sonore extérieur est passé de 93 dB à 84 dB. Cette réduction de 9 décibels signifie que les machines électriques sont environ deux fois moins bruyantes que leurs équivalents diesel.

Prises avec adaptateurs Volvo pour recharger l'équipement électrique

L'illustration ci-dessous montre les prises électriques NEMA 5-15 et NEMA 14-50 recommandées pour la recharge CA des BEV. Ce sont les deux prises pour lesquelles Volvo propose des adaptateurs afin de recharger les machines électriques.

Termes environnementaux

• Durabilité : Méthodes qui n'épuisent ni ne détruisent complètement les ressources naturelles.¹ Chez Volvo CE, nous croyons fermement que pour être significative, une initiative de durabilité doit être bénéfique sur les plans environnemental et social, tout en étant économiquement viable.
• Gaz à effet de serre : Divers composés gazeux (comme le dioxyde de carbone ou le méthane) qui absorbent le rayonnement infrarouge, retiennent la chaleur dans l'atmosphère et peuvent contribuer au réchauffement de la surface et de la basse atmosphère de notre planète.¹
• Faibles émissions : Carburants et machines qui présentent un faible niveau d'émissions comparativement aux sources de combustion de combustibles fossiles. Les biocarburants et les additifs (éthanol) sont des carburants à faibles émissions courants.
• Zéro émission : Véhicules et machines qui ne produisent (n'émettent) aucun gaz nocif pendant leur fonctionnement.

¹ Merriam-Webster

Par Dr Ray Gallant et Lars Arnold