Aujourd'hui, on vous plonge dans les méandres des watts, watts-heure, ampères, ampères-heure et les volts. Accrochez-vous, on va tout vous expliquer en détail pour que vous soyez incollable sur ces notions électriques !
Puissance instantanée du moteur : watts VS chevaux
Commençons par la puissance instantanée du moteur (Watts vs Chevaux). La puissance d'un moteur électrique est exprimée en watts (W) et c'est ce qui détermine sa force, son couple et la vitesse de rotation de l'hélice (en tour par minute ou tr/min). Plus le moteur a de watts, plus il est puissant !
🚙 C'est comme comparer la puissance d'une voiture avec le nombre de chevaux qu'elle possède. Une voiture avec 100 chevaux est plus performante qu'une de 50 chevaux, car elle peut aller plus vite ou accélérer plus rapidement.
Mais attention, ne vous faites pas piéger par la comparaison Watts vs Chevaux. On dit souvent que notre TEMO·450 est aussi efficace qu’un moteur thermique de 1,5 CV, alors que mathématiquement on calcule 0.6 CV. Mais ce n'est pas tout à fait exact, c’est un peu comme si on mélangeait les torchons et les serviettes.
🚨 Les moteurs électriques ont un rendement élevé de 85 à 90 %, ce qui signifie que presque toute la puissance électrique délivrée par la batterie se transforme en puissance mécanique disponible, à la sortie du moteur. En revanche, les moteurs thermiques perdent une grande partie de la puissance thermique en chaleur, d'où un rendement plus bas, généralement autour de 40 %.
De plus, la courbe de puissance des moteurs électriques diffère de celle des moteurs thermiques. Nos moteurs électriques ont leur couple maximum dès les petits régimes, ce qui permet une meilleure optimisation de l'hélice pour la propulsion. Découvrez notre article complet sur le sujet
Quantité consommée : watts-heure VS carburant
Passons maintenant à la quantité d'énergie consommée (Watt-heure vs carburant consommé). Les Watt-heures (Wh) mesurent la quantité d'énergie électrique consommée par le moteur pendant un certain laps de temps. C'est un peu comme si on vous disait combien de “jus” vous avez utilisé en faisant tourner votre moteur de 100 watts pendant 2 heures : 200Wh. Vous voyez c’est simple, c'est une mesure de l'énergie consommée.
🚙 Et pour les voitures thermiques, on parle plutôt de litres d'essence pour mesurer leur consommation. C'est comme dire qu'une voiture consomme 8 litres pour parcourir 100 km. C'est une manière de quantifier la quantité de carburant nécessaire pour faire avancer la voiture sur une certaine distance.
Notre beau TEMO·450 est équipé d'une batterie avec une capacité de 290 Wh. Cela signifie qu'il peut consommer jusqu'à 290 watts pendant une heure, ou bien 145 watts pendant 2 heures.
Ampères et Volts : Intensité et Tension
Maintenant, accrochez-vous pour les ampères (A) ! Les ampères mesurent l'intensité du courant électrique qui circule dans notre moteur électrique. Pour comprendre cela, imaginez un tuyau d'arrosage. Plus vous ouvrez le robinet en grand, plus l'eau coule fort. C'est un peu comme les ampères, plus vous pressez fort la gâchette, plus l'intensité du courant est élevée.
Mais, le problème, c'est que cette intensité varie aussi en fonction de la tension. Et là, on parle des fameux Volts, c'est là que ça se complique !
C'est comme si vous propulsiez un bateau avec des tuyaux d'arrosage.
Imaginez deux tuyaux identiques. Vous ouvrez plus grand le robinet A que le B, l'eau sortira en plus grande quantité dans le tuyau A. Il ira donc plus vite ou accélèrera plus vite :
2ème cas : si vous envoyez cette fois la même quantité d'eau dans deux tuyaux de diamètres différents, le débit sera plus rapide dans le petit tuyau que dans le gros tuyau.
Si on vulgarise tout ça :
- la section du tuyau (le diamètre) c'est la tension (volts),
- la vitesse, c'est l’intensité (Ampères),
- le débit, c’est la puissance (Watts).
Rapportons cela maintenant au TEMO·450.
Pour calculer l'intensité du moteur TEMO·450, on divise sa puissance de 450W par la tension moyenne de 25V, on obtient ainsi une moyenne de 18 ampères.
Moyenne, moyenne pourquoi parle-t-on de moyenne ? 🤔 Eh bien oui, car la tension varie beaucoup.
Prenez une bonne bouffée d’air et accrochez-vous, vous êtes à deux doigts de tout comprendre :
Influence de la tension sur l'intensité
Car oui, la tension varie en fonction du niveau de charge de la batterie !! C’est la fameuse courbe de décharge spécifique des batteries au Lithium ion. Voici celle du TEMO·450.
A son point le plus haut, quand elle est chargée à fond, elle atteint 29V et elle chute à 20V quand elle est déchargée.
Quand TEMO·450 est entièrement chargé, il possède une tension de 29V. Pour délivrer la puissance de 450W, il va utiliser une intensité de 15A.
Quand TEMO·450 est "en fin de charge" il ne possède plus qu’une tension de 20V. Pour garder la puissance de 450W, on est obligé de compenser par une augmentation du courant jusqu’à une intensité de 22,5A. Mais ça chauffe, et ça sollicite davantage la batterie, donc, dans les dernières minutes, on limite l’intensité et la puissance disponible pour proposer une plus grande autonomie.
En dessous de 20V, la carte électronique se coupe pour éviter tout dommage.
Pour conclure, afin de sortir 450W du début jusqu’à la fin du cycle, on envoie davantage d’ampères à la fin d’un cycle qu’au début. Voici un schéma pour l’illustrer :
Faisons un dernier parallèle de cette tension avec nos tuyaux d’arrosage.
Finalement, c'est comme si le tuyau se rétrécissait pendant que l’on arrose. Pour garder le même débit dans le tuyau, la vitesse dans le tuyau devra augmenter. A la fin, le tuyau serait tout petit petit, et pour ne pas l'endommager en mettant une pression beaucoup trop forte, on coupe l’eau.
Capacité de stockage d’énergie : Ah VS Wh
💡 On fait une petite aparté sur la capacité de stockage d'énergie de la batterie. Elle est mesurée en ampères-heures (Ah). La batterie du TEMO·450 a une capacité d'environ 10Ah, ce qui signifie qu'elle peut fournir 10 ampères pendant une heure. Mais comparer les Ah entre différents appareils est délicat, justement en raison des variations de tension expliquées ci-dessus.
On préfèrera comparer les Wh (watts-heures), une unité plus fiable pour l'énergie consommée. C’est d’ailleurs avec des Wh que vous comptez et comparez vos factures EDF.
Le TEMO·450 consomme 290Wh, et on peut donc calculer son coût de recharge à environ 6 centimes d'euro (au tarif de 0.20€/kWh) : (290Wh x 0.2062€ / 1000Wh = 0.059€)
Tant que nous sommes dans la recharge, parlons des chargeurs pour TEMO·450.
Ils fonctionnent à différentes tensions :
Le chargeur domestique à 220V demande une faible intensité d'environ 0.5A.
Le chargeur convertisseur avec une tension entre 12V et 24V demande environ 8A.
Malgré cela, ils rechargent tous les deux votre TEMO·450 en 3h30 environ.
Et voilà, vous savez tout et en utilisant les 2 formules suivantes :
Puissance = tension x intensité (W = V x A)
Énergie consommée = tension x capacité de stockage (Wh = T x Ah)
On peut tourner les chiffres dans tous les sens afin de vérifier les caractéristiques d’un produit.
Voici un récapitulatif des données du TEMO·450 : 450W, tension maximum de 29,5V, intensité moyenne de 18A, consommation de 290Wh et capacité de stockage de 10Ah (avec une tension de 29V).
C'est comme un puzzle coloré où chaque pièce trouve sa place !
Ah, ne partez pas encore, on a encore une information de nos ingénieurs pour vous !
On dit souvent que notre moteur "développe" 450W, mais ce n'est pas tout à fait exact. Quand on fait du shopping pour sourcer les meilleures pièces pour composer un TEMO·450, on n'achète pas des “watts” au fournisseur de moteur, on achète des "Tours par minute" ET un "Couple moteur" !
C'est l'hélice finalement qui fait le gros du boulot, c'est elle qui donne un rendement et qui détermine la puissance (la nôtre est dessinée par Naval group, des experts reconnus, elle est donc très performante !). Et, chose rigolote, un bon moteur consommera moins de watts qu'un mauvais moteur pour avoir le même couple ! C'est pas de la magie, c'est juste du génie ingénieurial !
Ah, mais je vous vois arriver avec votre question : “alors, pourquoi ne peut-on pas aller plus vite si le moteur n’est pas sollicité à fond” ? Eh bien, c'est tout simple et encore à cause de l’hélice! C'est un peu comme le choix d'un pignon de vélo. Un grand pignon vous permet d'accélérer vite, de grimper des grosses montées, mais une fois lancé ou en descente, vous ne pourrez jamais pédaler assez vite pour améliorer la vitesse de pointe.
Chez TEMO, nous avons fait le choix du pignon qui nous fait avancer à 3 nœuds tout le temps. C'est un choix entre force de poussée et vitesse.
Maintenant arrêtons de nous creuser les méninges et partons sur l’eau pour vivre la réalité du TEMO·450.
Voici le contexte :
· 2 annexes
· 2 vitesses
Combien de temps va durer une charge d’après vous ? Si on vous dit entre 53 minutes et 1h45, vous nous croyez ?
La preuve en vidéo ! 👇
Vous êtes maintenant des experts en électricité marine, vous pouvez briller en société avec toutes ces connaissances électrisantes ! Allez, filez avec votre TEMO·450 et partez à l'aventure en gardant un œil sur ces watts et ampères !
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