Lors de la recharge d’une voiture électrique, toute l’énergie prélevée ne parvient pas jusqu’à la batterie. Une partie sert à la conversion, au pilotage et à la régulation thermique de la batterie, ou est dissipée sous forme de chaleur. Ces pertes de recharge augmentent la consommation réelle d’électricité et, par conséquent, les coûts.
Ce qui compte, ce n’est pas seulement la quantité d’énergie stockée par la batterie, mais le nombre total de kilowattheures prélevés et payés pour la recharger.
Que sont les pertes de recharge ?
Les pertes de recharge correspondent à la différence entre l’énergie prélevée sur le réseau électrique ou à la borne et l’énergie stockée dans la batterie. Ainsi, pour que la batterie reçoive une quantité d’énergie donnée, il faut en fournir davantage afin de compenser les pertes.
Le taux de perte peut être calculé comme suit : (énergie prélevée moins énergie stockée) divisée par l’énergie prélevée, multipliée par 100. Dans la pratique, la quantité d’énergie stockée n’est toutefois pas toujours connue avec précision. Le pourcentage affiché par le véhicule n’est qu’un indicateur approximatif, car les réserves de capacité de la batterie, la température et l’étalonnage du système de gestion de la batterie influencent le résultat.
Selon le véhicule, la puissance de recharge et la température extérieure, les pertes de recharge se situent souvent entre quelques pour cent et un peu plus de 10 %. Elles peuvent être plus élevées dans des conditions défavorables.
Où l’énergie est-elle perdue ?
| Cause | Que se passe-t-il ? | Quand est-ce particulièrement important ? |
|---|---|---|
| Conversion | Lors d’une recharge en AC, le chargeur embarqué convertit le courant alternatif en courant continu. Cette opération produit de la chaleur. | À faible puissance de recharge et lorsque le système fonctionne en dehors de sa plage de rendement optimale |
| Régulation thermique de la batterie | Le chauffage ou le refroidissement amène la batterie dans une plage de température adaptée. | En cas de gel, de forte chaleur et de recharge DC à haute puissance |
| Électronique du véhicule | Les calculateurs, les pompes et le système de gestion de la batterie restent actifs pendant la recharge. | Lors de longues recharges à faible puissance |
| Câbles et contacts | La résistance électrique produit de la chaleur. | Avec des intensités élevées ainsi que des contacts défectueux ou endommagés |
| Chimie des cellules | Des pertes se produisent également à l’intérieur de la batterie lors du stockage de l’énergie. | Lorsque le niveau de charge est élevé, que la température est défavorable ou que la puissance est importante |
AC ou DC : quel type de recharge est le plus efficace ?
Lors d’une recharge en AC, la conversion est assurée par le chargeur embarqué du véhicule. Une borne murale offrant une puissance adaptée est généralement plus efficace qu’une recharge très lente sur une prise domestique. La raison : les équipements auxiliaires, comme les calculateurs et les pompes, fonctionnent dans les deux cas. À faible puissance, la recharge dure plus longtemps → la consommation auxiliaire liée à la durée augmente.
Lors d’une recharge rapide en DC, la conversion s’effectue principalement dans la borne. Une partie des pertes de conversion AC est ainsi évitée dans le véhicule. En revanche, à forte puissance, la batterie et l’électronique de recharge nécessitent souvent davantage de refroidissement ou de chauffage. La comparaison dépend également du point auquel l’opérateur mesure et facture l’énergie fournie.
La recharge en DC n’entraîne donc pas automatiquement moins de pertes dans toutes les situations. Pour l’efficacité au quotidien, la température de la batterie, la puissance de recharge, le niveau de charge et la technologie du véhicule sont plus importants qu’un classement général des différents types de recharge.
Comment les pertes de recharge augmentent-elles les coûts ?
Le coût des pertes se calcule ainsi : quantité d’énergie prélevée × taux de perte × prix de l’électricité. À domicile, l’énergie prélevée peut être relevée à l’aide d’un compteur adapté intégré à la borne murale ou d’un compteur électrique séparé. La consommation affichée par le véhicule pendant la conduite n’inclut généralement pas la totalité des pertes survenues lors de la recharge précédente.
Pour comparer équitablement les coûts, il ne faut donc pas se fier uniquement à la valeur indiquée par l’ordinateur de bord. Les kilowattheures relevés au compteur sur plusieurs sessions de recharge sont plus représentatifs. Les mesures ponctuelles de courte durée peuvent être faussées par le préconditionnement, l’équilibrage des cellules et les variations de température.
Comment réduire les pertes de recharge
- Utiliser une borne murale adaptée : recharger régulièrement sur une prise domestique prend beaucoup de temps et peut accroître la part de la consommation auxiliaire. L’installation électrique doit en outre être adaptée et avoir été contrôlée.
- Ne pas recharger inutilement à faible puissance : la puissance de recharge minimale disponible n’est pas automatiquement la plus efficace. L’idéal est généralement de choisir une plage de puissance dans laquelle le chargeur embarqué fonctionne efficacement.
- Éviter les températures extrêmes de la batterie : dans la mesure du possible, la voiture doit être garée à l’abri du grand froid ou de la forte chaleur. Une batterie déjà chaude nécessite souvent moins de régulation thermique supplémentaire pendant la recharge.
- Coordonner la recharge et le départ : programmer la recharge peu avant le trajet peut être judicieux. Le chauffage nécessaire de l’habitacle ou de la batterie est alors alimenté directement par le réseau, au lieu de solliciter exclusivement la batterie par la suite.
- Éviter de multiplier les recharges très courtes : chaque démarrage peut activer les calculateurs et les pompes. Des sessions moins nombreuses mais continues réduisent cette consommation auxiliaire fixe.
Quand faut-il examiner la situation de plus près ?
Des écarts importants ne signalent pas nécessairement un défaut lorsqu’il fait froid, que la batterie est chaude ou que la recharge est très lente. Toutefois, si les pertes restent anormalement élevées sur plusieurs sessions de recharge comparables, il convient d’abord de vérifier le compteur, les paramètres de recharge et la méthode de mesure. Une borne murale défectueuse, de mauvais contacts ou un problème du chargeur embarqué peuvent également être en cause. Si les prises ou les câbles chauffent de manière anormalement importante, l’installation ne doit plus être utilisée et doit être contrôlée par un professionnel.
