Pertes de charge des voitures électriques: Où va l’énergie ?
Si la capacité de la batterie de ton véhicule est de 58 kW, cela ne signifie pas que tu peux la charger de zéro à la pleine charge de 58 kWh exactement. Surprise… Il faut souvent recharger plus que ce que la voiture reçoit réellement. Par conséquent, tu dois payer plus.
Selon l’ADAC, tu peux perdre entre 10 et 25 % de la quantité totale d’énergie chargée.
Impressionnant, non ?
Et le plus souvent, tu ne peux pas l’éviter : l’énergie se perd tout simplement pendant le trajet jusqu’à ton véhicule.
Mais pourquoi ? Et que puis-je faire pour minimiser les pertes d’énergie lors de la charge de la batterie ?
Voyons voir !
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Qu’est-ce qu’une perte de charge ?
Chaque fois que l’énergie passe d’un point A à un point B ou passe d’une forme à une autre, il y a toujours des pertes de charge. Cela se produit lorsque tu charges ta voiture, ta tablette, ton téléphone ou tout autre appareil avec une batterie à l’intérieur.
Que tu sois ou non calé en physique, tu connais probablement la règle d’Einstein : l’énergie ne peut pas être créée ou détruite, elle ne peut être modifiée que d’une forme à une autre.
Par exemple, lorsque tu cours, ton énergie est convertie en chaleur provenant de ton corps. Il en va de même pour la charge des voitures électriques.
L’énergie ne disparaît pas, mais alors… où va-t-elle ? Nous allons te montrer.
4 principaux facteurs affectant la perte de charge des véhicules électriques
Le processus de charge avec un chargeur CA implique plusieurs composants :
Chacun d’entre eux participe à la perte de puissance et à la diminution de l’efficacité de charge.
Facteur 1 : perte de charge due au chargeur embarqué
Malheureusement, ce sont les chargeurs embarqués qui sont les plus responsables en matière de perte d’énergie, car ils sont généralement efficaces entre 75 et 95 %.
Voyons pourquoi.
La fonction principale du système de charge embarqué est de convertir l’alimentation CA en CC.
La conversion produit de la chaleur, c’est pourquoi l’électronique de puissance d’une voiture électrique est normalement refroidie par liquide. Néanmoins, il ne vous protège pas complètement contre les pertes de courant… malheureusement.
Les systèmes de charge embarqués fonctionnent de manière particulièrement inefficace lorsque le courant est trop faible. Cependant, il n’y a pratiquement rien à faire pour éviter la perte de charge à ce stade du processus.
Remarque : bien que la charge à grande vitesse semble être une solution, elle est toujours nocive pour l’environnement. Le fait est que des courants élevés augmentent la pression sur le réseau électrique, tandis que des courants plus faibles contribuent grandement à la stabilité du réseau.
Facteur 2 : perte de charge due au câble de charge
Une partie de l’énergie est perdue pendant le passage dans le câble de charge.
C’est une question de résistance. Plus le câble de charge est court, plus la perte de puissance est faible.
La raison ? Parce que la résistance est plus faible.
Notre conseil : essaie de choisir un câble d’une longueur optimale pour recharger ton véhicule.
Facteur 3 : perte de charge due à la puissance de charge
Une puissance plus élevée génère une chaleur plus élevée. Et comme tu le sais déjà, c’est la chaleur qui se transforme normalement en énergie.
Un câble de charge épais permet de réduire la chaleur et donc d’éviter les pertes d’énergie. Plus la vitesse de charge est élevée, plus le câble doit être épais.
Supposons que tu charges ta voiture électrique à 11 kW et 22 kW avec le même câble prévu pour une borne de charge de 11 kW.
Que va-t-il se passer ?
Avec 22 kW, les pertes seront plus élevées au fur et à mesure de la production de chaleur. Il est donc préférable d’avoir un câble conçu pour une vitesse de charge particulière, voire supérieure, car dans ce cas, la perte d’énergie sera plus faible.
Notre conseil : tu as besoin d’un câble épais pour la charge. Par exemple, go-e propose des câbles adaptés pour la charge jusqu’à 22 kW, ce qui permet de minimiser considérablement les pertes d’énergie.
Facteur 4 : perte de charge due à la batterie de la voiture électrique
L’énergie électrique de la station de charge est convertie en énergie chimique dans la batterie lithium-ion. Le processus de conversion génère de la chaleur et, par conséquent, des pertes de puissance.
Heureusement, la plupart des blocs-batteries de voitures électriques, Nissan LEAF à part, sont équipés d’un système de gestion thermique permettant de réduire les pertes d’énergie lorsque la batterie chauffe ou refroidit.
Notre conseil : Plus la puissance de charge est faible, plus la conversion est « douce » et plus les pertes sont faibles. Par conséquent, charger ta voiture électrique à une vitesse inférieure est financièrement avantageux. En outre, des courants plus faibles contribuent grandement à la stabilité du réseau électrique.
Facteurs supplémentaires pour les pertes de charge des véhicules électriques
Si tu charges ton véhicule un jour d’hiver alors qu’il gèle, tu remarqueras que le processus est plus lent que d’habitude.
C’est dû au fait que la batterie du véhicule électrique doit se réchauffer avant de commencer à se charger. Le processus nécessite un peu d’énergie qui, autrement, passerait directement dans la batterie.
D’autre part, les journées d’été quand il fait très chaud ne sont pas non plus idéales pour la charge des véhicules électriques.
Heureusement, la plupart des véhicules électriques disposent d’un circuit de refroidissement pour réduire la température de la batterie lors de la charge par temps chaud.
Il ne s’agit pas exactement de pertes de puissance, mais plutôt d’une consommation d’énergie supplémentaire. Selon certaines expériences, la température idéale pour la charge et le fonctionnement des véhicules électriques est de 20-25 °C.
Notre conseil : il peut être judicieux de chauffer ta batterie avant de la charger. Si ton véhicule électrique est équipé d’un pré-conditionnement de la batterie, nous te suggérons d’amener ta batterie à température ambiante avant de la charger.
Remarque : charger la voiture dès ton arrivée alors que la batterie est encore chaude peut sembler être l’option parfaite. Cependant, si de nombreuses personnes commencent à charger la batterie immédiatement après leur retour du travail, le réseau électrique subira une forte pression.
Lorsqu’il s’agit de charger par temps chaud, notre conseil est, bien sûr, assez évident : essaie de garer ton véhicule à l’ombre pour éviter une surchauffe de sa batterie.
Comment mesurer la perte de charge d’un véhicule électrique ?
La façon la plus évidente de le faire est de charger la batterie de ta voiture de zéro à 100 % et de vérifier la quantité d’énergie consommée. Ensuite, tu peux comparer ce chiffre avec la capacité de ta batterie de voiture et voilà, la différence est la perte de charge. Mais ne te précipite pas, car une telle expérience peut te coûter cher. Décharger une batterie de voiture au minimum est une très mauvaise idée !
Mais comment savoir quelle perte de charge tu subis à chaque fois que tu branches le câble de charge dans ton véhicule ?
Tu peux utiliser les données fournies par des organismes de test réputés.
Par exemple, l’ADAC a effectué un écotest en utilisant le même boîtier mural (CA) de 22 kW et les mêmes conditions ambiantes (23 °C) pour découvrir la perte de charge. Les pertes de charge se sont avérées considérables.
Par exemple, le résultat indique qu’il faut charger 125,2 kWh pour remplir la batterie de 105 kWh de la BMW iX. La situation n’est pas meilleure dans le cas du Jaguar i-Pace, moins cher – 100,8 à 90 kWh.
Charge CA vs. CC : différence dans la perte de charge
Comme nous l’avons mentionné précédemment, la perte de charge se produit principalement lorsque l’alimentation CA est convertie en CC par un chargeur embarqué. Ceci est pertinent pour la charge en CA.
Mais qu’en est-il de la charge CC ? Si l’énergie n’a pas besoin d’être convertie une fois sortie de la station de charge, la perte d’énergie est-elle considérablement inférieure ?
Effectivement, c’est vrai. Garde toutefois à l’esprit que la charge en courant continu n’est pas non plus idéale. Comme plus de courant circule en moins de temps, cela entraîne des pertes de chaleur. Cependant, il ne s’agit que de pertes mineures et la charge CC est plus efficace dans tous les cas.
Remarque : charger constamment ta voiture électrique à partir de chargeurs CC peut endommager la batterie de ton véhicule. Ils sont plus adaptés aux situations où tu dois charger ton véhicule électrique très rapidement. Lorsque tu as plus de temps pour charger la batterie de ta voiture, les bornes de charge CA telles que le go-e Charger sont un bien meilleur choix.
Résumé
Personne ne veut payer de l’énergie qui ne va nulle part. Il n’est donc pas étonnant que le sujet des pertes de charge gagne en importance.
Le club automobile allemand ADAC a même imposé aux fabricants de véhicules électriques d’inclure les pertes de charge dans les informations techniques générales.
Une chose dont tu dois te souvenir est qu’il n’existe aucune solution qui soit efficace à 100 %.
Même si l’histoire des pertes de charge semble assez effrayante, ce n’est rien par rapport aux pertes qui surviennent lorsque l’on brûle de l’essence dans un moteur à combustion interne pour conduire une voiture !
