Pertes de recharge
Les pertes de recharge correspondent à la différence entre l’énergie électrique mesurée à un point du parcours de recharge et l’énergie conservée par la batterie de traction. La limite de mesure doit être précisée, car « l’énergie prélevée au réseau », « l’énergie fournie par la borne » et « l’énergie stockée dans la batterie » ne représentent pas la même quantité.
Où la mesure est effectuée
Les équipements de recharge commerciaux enregistrent l’énergie de la transaction en kilowattheures pour l’affichage et la facturation. Les exigences de métrologie légale définissent comment cette énergie fournie est mesurée près du raccordement au véhicule. Le compteur ne mesure pas l’énergie chimique finale des cellules de la batterie.
Lors d’une recharge en CA, le compteur d’un bâtiment peut inclure les pertes de l’équipement, du câble, du chargeur embarqué, de la batterie et des systèmes du véhicule. Lors d’une recharge en CC, la borne externe réalise la principale conversion de CA en CC, tandis que le compteur de la transaction peut indiquer l’énergie fournie à la connexion entre la borne et le véhicule. Les comparaisons ne sont pertinentes que si elles utilisent les mêmes limites.
La borne et le véhicule peuvent aussi afficher des valeurs de puissance ou d’énergie légèrement différentes, car ils utilisent des capteurs, un échantillonnage, des arrondis et une logique d’affichage distincts. Cet écart ne prouve pas à lui seul que l’un des compteurs est défectueux.
Où va l’énergie
L’énergie peut être transformée en chaleur ou consommée par des équipements qui doivent fonctionner pendant la session :
- les câbles, contacts, jeux de barres et cellules de batterie présentent une résistance électrique ;
- l’électronique de puissance consomme de l’énergie lors de la conversion et du contrôle ;
- les pompes, ventilateurs, vannes, chauffages et compresseurs gèrent la température de la batterie ;
- les systèmes de gestion de la batterie et basse tension restent actifs ; et
- l’équilibrage des cellules ou d’autres tâches de gestion du pack peuvent consommer de l’énergie.
La perte n’est pas un pourcentage fixe. Le courant, la tension, l’état de charge, la température de la batterie et de l’air ambiant, la puissance de recharge, le rendement de l’équipement et la durée de la session l’influencent tous. Un courant plus élevé augmente l’échauffement résistif, tandis qu’une batterie froide ou chaude peut nécessiter un conditionnement supplémentaire.
La capacité de refroidissement n’est pas identique à la consommation électrique : un système thermique peut déplacer davantage de chaleur que la puissance électrique utilisée par son compresseur et ses pompes.
Calcul et comparaison des pertes
Avec des mesures concordantes, le calcul de base est :
Pertes de recharge = énergie mesurée en amont - augmentation de l’énergie stockée dans la batterie
Le rendement de recharge peut s’exprimer comme l’augmentation de l’énergie stockée divisée par l’énergie mesurée en amont. En pratique, il est difficile de connaître précisément cette augmentation. Les pourcentages d’état de charge sont des estimations arrondies, la capacité utilisable évolue avec les conditions et le vieillissement, et des consommateurs du véhicule peuvent rester actifs après la session. Multiplier une variation de pourcentage affichée par une capacité nominale de batterie ne donne donc qu’une estimation.
Pour des essais cohérents, notez l’emplacement du compteur, l’état initial et final de la batterie, la température, le mode de recharge, la durée de la session et tout conditionnement ultérieur. Les chiffres réglementaires de consommation peuvent employer leur propre limite définie ; par exemple, la consommation énergétique indiquée sur l’étiquette EPA américaine tient compte des pertes de recharge en CA.
Le modèle du calculateur de trajet EVKX applique une hypothèse fixe de pertes de recharge de 5% pour convertir l’énergie fournie par la borne en énergie estimée dans la batterie. Il s’agit d’une convention de calcul pour estimer les itinéraires, et non d’une valeur mesurée pour chaque voiture ou session. Consultez Range and Travel Calculator pour les hypothèses du modèle et DC Fast Charging pour le parcours de recharge.
Pour les conducteurs, les pertes de recharge influencent surtout l’électricité achetée, le coût de recharge et le temps nécessaire pour ajouter une quantité donnée d’énergie à la batterie. Elles doivent être distinguées de la consommation de conduite, des frais d’occupation de la borne et de l’incertitude de l’état de charge affiché.