Préconditionnement des voitures électriques

À basse température, les voitures électriques modernes limitent le courant de charge afin de préserver la batterie. C'est pourquoi de plus en plus de modèles proposent une fonction de préconditionnement de la batterie. Celle-ci permet de préchauffer la batterie pendant la conduite afin qu'elle atteigne la température idéale pour une recharge rapide. Cette étude examine la quantité d'énergie supplémentaire nécessaire à la voiture grâce au préconditionnement et si cela réduit le temps de recharge.

Cinq véhicules électriques d'une capacité de batterie comprise entre 52 et 100 kWh ont été testés. Selon le constructeur, ils prennent en charge la fonction de préconditionnement de la batterie.

• Une différence significative en termes de puissance de charge n'a pas été mesurée sur tous les véhicules.
• À l'exception d'un modèle, la puissance de charge moyenne était supérieure d'au moins 4 %. Un gain de temps pouvant atteindre 9 minutes a été observé. Les modèles déjà dotés d'une puissance de charge et d'une capacité de batterie élevées ont tendance à bénéficier davantage du préconditionnement que les modèles équipés de batteries plus petites.
• À l'exception d'un modèle, la consommation de tous les autres véhicules a augmenté d'au moins 3 %.

5 véhicules d'essai ont été conduits et chargés sur un parcours prédéfini selon un cycle prédéfini. Les valeurs/paramètres suivants ont été enregistrés :

• Température intérieure
• Température extérieure
• État de charge (SOC) – état de charge de la batterie en %
• Données OBD sur la batterie/la charge (si possible)
• Consommation
• Vitesse
• Parcours
• Temps
• Puissance, capacité et durée de charge

Différents véhicules et modèles populaires de différents constructeurs et groupes ont été testés.

Tous les véhicules ont toujours parcouru le même trajet et ont été rechargés à la même station de recharge. Il s'agit d'une station de recharge publique qui, selon le fournisseur, fournit jusqu'à 300 kW. La distance parcourue était de 91,7 km. Le point de départ était situé à 510 m d'altitude, le point culminant à 866 m d'altitude et la station de recharge, qui constituait la destination, à 515 m d'altitude.

Deux trajets ont été effectués pour chaque véhicule. Avant chaque trajet, le véhicule a été garé à l'extérieur la veille au soir afin que la batterie soit suffisamment froide au moment du départ. Un trajet a été effectué avec le guidage routier actif, ce qui devait permettre le préconditionnement, et un autre sans guidage routier actif, sans préconditionnement. L'objectif était que le SOC de la batterie (état de charge de la batterie en pourcentage) soit d'environ 18 % à l'arrivée à la station de recharge. La raison en est que, sur la plupart des véhicules, la puissance de charge maximale est disponible principalement lorsque le niveau de charge est faible. Cependant, le SOC ne doit pas être trop bas, sinon des fonctions telles que le chauffage ou même le préconditionnement pourraient être désactivées.

Le départ a donc été effectué avec un niveau de charge calculé en fonction de la capacité de la batterie, de la consommation prévue et de la distance à parcourir.

Avant le début du trajet, les compteurs du véhicule ont été remis à zéro et relevés à l'arrivée à la station de recharge. Dans la mesure du possible, les données OBD (diagnostic embarqué) ont également été enregistrées. Pendant le trajet, le chauffage a été réglé sur 22 °C et en mode « automatique ». Le chauffage des sièges et du volant n'a pas été activé. La conduite s'est faite avec le régulateur de vitesse adaptatif, afin de garantir un profil de conduite aussi similaire que possible pour chaque trajet.

Il est frappant de constater que la consommation du véhicule D a diminué alors que le préconditionnement était supposé être activé. Comme aucune donnée OBD n'est disponible pour ce véhicule et que le résultat est resté le même lors d'un nouveau trajet avec préconditionnement, on peut supposer que le préconditionnement n'a pas fonctionné et que la légère diminution de la consommation est due à la différence de température de 2 °C de l'air extérieur. Pour le véhicule A, la différence est également très faible. Malgré l'évaluation des données OBD, il n'a pas été possible de prouver que le préconditionnement a fonctionné. On peut également supposer que la différence résulte de la différence de température de 1,5 °C. Pour tous les autres véhicules, on constate une augmentation de la consommation de 6,0 % à 8,15 %.

Le préconditionnement permet généralement de gagner du temps à la station de recharge. Personne n'aime attendre, c'est pourquoi cette fonction a une influence significative sur le confort des déplacements en véhicule électrique.

Alors que les véhicules A et D sans préconditionnement ont nécessité moins d'énergie au total, ce qui se traduit par des différences à peine perceptibles en termes de durée, les autres véhicules ont permis un gain de temps compris entre 18 % et 28 %. En chiffres, cela représente un gain de temps compris entre 6 et 9 minutes à la borne de recharge.

L'étude a montré combien de temps le préconditionnement permettait de gagner à la borne de recharge. Mais combien coûte l'énergie supplémentaire utilisée ?

Sur la base d'une comparaison des différents prix pratiqués par les fournisseurs de bornes de recharge rapide du TCS, le prix moyen par kWh est de 60 à 80 centimes. Les coûts supplémentaires qui en résultent sont les suivants :

Le véhicule D ne figure pas dans le tableau ci-dessus, car sa consommation était inférieure avec le préconditionnement supposé actif qu'sans, ce qui permet de supposer que le préconditionnement n'a pas fonctionné.

Les différents coûts supplémentaires par 100 km des véhicules utilisés pour l'étude varient entre 0,42 et 1,32 CHF pour un prix de 60 centimes/kWh et entre 0,56 et 1,76 CHF pour un prix de 80 centimes/kWh.

L'étude a montré qu'il existe des différences significatives entre les différents modèles. Si le préconditionnement fonctionne comme prévu, le gain de temps est considérable. La consommation supplémentaire qui en résulte n'est pas négligeable, mais les coûts supplémentaires restent raisonnables.

Les modèles dotés de puissances de charge et de capacités de batterie déjà élevées ont tendance à bénéficier davantage du préconditionnement que les modèles équipés de batteries plus petites.

Pour le conducteur, il n'est pas évident de savoir si la fonction est active ou non dans tous les modèles. Cela peut susciter des doutes quant à la configuration correcte de l'itinéraire ou à la prise en charge de la fonction. De plus, seuls quelques modèles disposent d'une fonction d'activation manuelle du préconditionnement, ce qui oblige à utiliser le système de navigation même lorsque l'itinéraire est connu.