Navigation et planification d’itinéraires pour véhicules électriques

La navigation d’un véhicule électrique doit répondre simultanément à deux questions : comment atteindre la destination et où recharger sans perdre de temps ni manquer d’énergie. La qualité de la réponse dépend des données du véhicule, de celles des bornes et de la rapidité avec laquelle le plan s’adapte.

Position, cartes et calcul d’itinéraire

La navigation par satellite fournit la position et une heure précise. Le GPS est une constellation de satellites ; un véhicule peut également prendre en charge d’autres systèmes mondiaux de navigation par satellite. Le récepteur calcule sa position à partir des signaux transmis par les satellites, tandis que le logiciel cartographique fait correspondre cette position au réseau routier. GPS.gov: GPS overview

Les tunnels, les parkings couverts, les bâtiments élevés et le relief peuvent bloquer ou réfléchir les signaux satellitaires. Les véhicules peuvent les compléter avec des données de vitesse des roues, de direction et de mouvement, mais les capacités varient. Les informations en ligne sur la circulation, les routes fermées et l’état des bornes exigent une connexion de données, sauf si elles ont déjà été mises en cache.

Un système utile conserve dans le véhicule suffisamment de données cartographiques et d’itinéraire pour poursuivre le guidage de base lors d’une perte temporaire de couverture. Les services en ligne doivent améliorer le plan, et non rendre la navigation ordinaire inutilisable dès que la connexion disparaît.

Comment un planificateur d’itinéraire pour véhicule électrique estime le trajet

Un planificateur d’itinéraire pour véhicule électrique part d’un modèle énergétique. Selon sa mise en œuvre et les données disponibles, il peut prendre en compte :

l’état de charge actuel et l’estimation de l’énergie utilisable ;
la consommation récente ou prévue ;
la vitesse, la circulation et le dénivelé ;
la température ambiante, le vent et les précipitations ;
le chauffage ou le refroidissement de l’habitacle ;
la température de la batterie ;
la charge utile ou un réglage pour remorque ;
le connecteur, la puissance et l’accès à la borne ; et
la courbe de recharge du véhicule à l’état de charge prévu à l’arrivée.

Le résultat est une estimation, et non une réserve d’énergie. La météo, les détours, la vitesse de conduite et l’indisponibilité d’une borne peuvent le modifier après le départ. Les systèmes les plus informatifs affichent l’état de charge prévu à la destination et à chaque arrêt de recharge, puis le mettent continuellement à jour au lieu de n’indiquer que la distance.

Google Maps intégré aux véhicules électriques compatibles peut afficher le niveau de batterie estimé à l’arrivée, ajouter automatiquement des arrêts de recharge et estimer un temps minimal de recharge à partir de la charge prévue à l’arrivée, des capacités du véhicule et de la puissance de la borne. La disponibilité des fonctions dépend du constructeur, de la région et du forfait de données. Google Maps Help: EV features built into a vehicle

Sélection des arrêts de recharge

L’arrêt de recharge le plus court ne se trouve pas toujours à la borne qui affiche la puissance la plus élevée. Un planificateur d’itinéraire doit tenir compte du connecteur et de la puissance maximale du véhicule, du niveau de charge et de la température prévus de la batterie, ainsi que de la diminution de la puissance de recharge à mesure que la batterie se remplit.

Il doit également distinguer puissance et fiabilité. La disponibilité en temps réel peut aider, mais un flux d’état peut être retardé ou incomplet. Les horaires d’accès, les modes de paiement, les files d’attente, la présence d’une remorque, les restrictions du réseau de recharge et les points de charge hors service peuvent compter davantage qu’une faible différence de puissance nominale.

Les bons systèmes permettent au conducteur d’examiner et de remplacer un arrêt proposé, de définir une réserve à l’arrivée et de choisir des priorités telles qu’un nombre d’arrêts réduit, un temps total plus court ou des réseaux préférés. Certains ne calculent qu’avec un seul réseau de recharge ; d’autres incluent des sites tiers, mais disposent de données d’état moins complètes. Ces différences ont plus d’importance que de légères variations dans le graphisme des cartes.

Préconditionnement de la batterie

La recharge rapide est sensible à la température de la batterie. Dans les véhicules qui prennent en charge un préconditionnement lié à la navigation, sélectionner une borne rapide reconnue comme destination peut demander au système de gestion thermique de préparer la batterie avant l’arrivée. Le manuel actuel de la Tesla Model Y indique par exemple que le Trip Planner peut préchauffer la batterie pendant la navigation vers un Superchargeur ou, dans certaines régions, vers une borne rapide tierce compatible. Tesla Model Y Owner’s Manual: Maps and Navigation

Cette fonction est propre à chaque véhicule. Rechercher une borne sur un téléphone, placer un repère générique sur la carte ou naviguer avec une application non compatible peut ne pas la déclencher. Le conducteur doit consulter le manuel du propriétaire et l’indication affichée par la voiture au lieu de supposer que tout itinéraire vers une borne prépare la batterie.

EVKX explique les systèmes sous-jacents dans Charging et Battery Thermal Management.

La navigation intégrée est la mieux placée pour exploiter en temps réel l’état de charge, la consommation et la température de la batterie. La projection du téléphone n’est toutefois pas nécessairement privée des données du véhicule. Apple Plans peut fournir un itinéraire pour véhicule électrique avec suivi de la charge et sélection de bornes compatibles pour les véhicules et régions pris en charge, via CarPlay ou une application du constructeur. Apple Support: Set up electric-vehicle routing in Maps

La différence pratique tient à la profondeur de l’intégration dans le modèle exact :

Le planificateur peut-il lire l’état de charge réel ?
Connaît-il le connecteur et la courbe de recharge du véhicule ?
Peut-il déclencher le préconditionnement de la batterie ?
Affiche-t-il la charge prévue à l’arrivée sur l’écran conducteur ou l’affichage tête haute ?
Un itinéraire préparé sur un téléphone peut-il être envoyé à la voiture sans perdre son plan de recharge ?
Quelles fonctions subsistent après la fin de la période d’essai des services connectés ?

Une application téléphonique indépendante peut rester utile pour consulter d’autres réseaux ou planifier un trajet avant d’entrer dans le véhicule. Sur un itinéraire difficile, comparer deux planificateurs peut révéler une consommation trop optimiste ou des bornes manquantes avant le départ.

Prévoir les défaillances

Ne considérez pas un arrêt de recharge planifié comme un accès garanti. Avant un trajet long ou isolé, vérifiez le site dans le propre service du réseau de recharge, consultez son état récent lorsqu’il est disponible et repérez une solution de rechange avant que la réserve d’énergie ne devienne faible.

Conservez une réserve plus importante à l’arrivée par temps froid, par vent fort, sous une pluie abondante, en montagne ou lors du remorquage. Si la charge prévue à destination diminue régulièrement, réduisez la vitesse ou choisissez une borne plus proche tant que plusieurs options restent possibles. Le planificateur d’itinéraire est surtout utile comme aide à la décision continuellement actualisée, et non comme programme immuable.

Ce qu’il faut tester avant l’achat

Planifiez un trajet plus long que l’autonomie indiquée du véhicule et examinez chaque arrêt proposé. Modifiez la destination en cours de route, retirez une borne et recherchez des solutions de rechange. Vérifiez si le système affiche la charge à l’arrivée, la durée de recharge, la disponibilité en temps réel, le prix ou les restrictions d’accès sans masquer ses hypothèses.

Testez ensuite le fonctionnement hors ligne, la saisie vocale de la destination, les mises à jour cartographiques et le transfert d’itinéraire depuis l’application du constructeur. Un système de navigation inspire confiance lorsqu’il explique clairement l’évolution du plan énergétique, et non lorsqu’il produit la valeur d’arrivée la plus optimiste.