Technique

Rendement de la recharge : pourquoi le compteur affiche plus que la batterie ne reçoit

Guide LODMI · mis à jour le

L'essentiel

Une partie de l'énergie qui passe au compteur n'arrive jamais dans la batterie : elle se dissipe en chaleur dans le chargeur embarqué, dans les câbles, dans le système de refroidissement ou de chauffage de la batterie, et dans l'électronique qui reste éveillée pendant la charge. En courant alternatif, ces pertes se situent généralement autour de 10 %, et davantage à très faible puissance, parce que la consommation fixe de la voiture pèse relativement plus. Le rendement s'améliore avec une charge à puissance modérée à élevée, une batterie à bonne température et un câble de section adaptée. Pour estimer un coût, on majore donc l'énergie reçue par la batterie d'une dizaine de pourcents.

Les sources de pertes

  • Le chargeur embarqué : il convertit le courant alternatif du réseau en courant continu pour la batterie, avec un rendement élevé mais non parfait, la différence partant en chaleur.
  • Les câbles et connecteurs : un câble qui chauffe est un câble qui perd, d'autant plus que l'intensité est forte et la section faible, voir le calcul de la section de câble.
  • La gestion thermique : chauffer ou refroidir la batterie pendant la charge consomme de l'énergie du réseau, surtout par temps froid ou chaud.
  • L'électronique de bord : calculateurs, pompes et ventilateurs restent actifs pendant la charge et consomment une puissance à peu près fixe.
  • La borne elle-même : son électronique de commande consomme un peu, y compris en veille.
  • La batterie : une petite part de l'énergie se dissipe en chaleur dans les cellules, notamment en recharge rapide.

Pourquoi la charge lente rend moins bien

Une partie des consommations annexes de la voiture ne dépend pas de la puissance de charge : elle est à peu près constante. À 7 kW, elle représente une petite fraction de l'énergie qui passe ; à 2,3 kW sur une prise ordinaire, elle pèse bien davantage, et le rendement global chute. C'est un argument de plus en faveur de la borne, bien au-delà de la sécurité, comme l'explique le guide sur la borne ou la prise renforcée.

L'écart se voit dans les relevés : pour récupérer la même quantité d'énergie dans la batterie, la charge très lente consomme nettement plus au compteur qu'une charge à 7 kW. Les ordres de grandeur dépendent des modèles, mais le sens du phénomène est constant.

Ce que ça change sur la facture

Pour chiffrer le coût d'une recharge, partez de l'énergie consommée au compteur, pas de celle que la batterie a reçue : le surcoût de l'ordre de 10 % s'ajoute à la facture. Notre guide pour calculer ses économies intègre ce terme pour que la comparaison avec l'essence soit juste.

Pour les sites où l'on refacture la recharge, la question de savoir ce que l'on mesure, l'énergie sortie du réseau ou celle reçue par le véhicule, se règle à l'avance. Mesurer à la borne avec un compteur MID est la pratique la plus simple et la plus défendable.

Comment limiter les pertes

  • Charger sur une borne plutôt que sur une prise ordinaire : à puissance plus élevée, le rendement global s'améliore.
  • Utiliser un câble de section et de longueur adaptées, en bon état, voir le choix du câble de charge.
  • Préchauffer ou préconditionner la batterie pendant que la voiture est branchée : l'énergie vient du réseau plutôt que de la batterie, voir le préconditionnement.
  • Éviter de laisser la voiture branchée avec le chauffage ou la climatisation en marche si ce n'est pas nécessaire.
  • Charger dans un garage tempéré plutôt qu'en plein gel ou en plein soleil, quand c'est possible.

Questions fréquentes

Quel rendement attendre d'une recharge en alternatif ?

De l'ordre de 90 % en conditions normales, c'est-à-dire des pertes d'une dizaine de pourcents, avec des variations selon la voiture, la température et la puissance de charge.

La recharge rapide est-elle moins efficace ?

Les pertes en courant continu se répartissent entre la borne, qui convertit l'énergie, et la batterie, qui chauffe. Le bilan global est comparable à celui de l'alternatif, avec des variations. Ce sont surtout le prix et le temps qui la distinguent.

Pourquoi mon compteur affiche-t-il plus que la capacité de ma batterie ?

Parce qu'il compte l'énergie qui sort du réseau, majorée des pertes, alors que la batterie ne reçoit que ce qui reste après conversion. Un écart d'une dizaine de pourcents est normal.

Ces pertes sont-elles un défaut ?

Non : elles sont inhérentes à toute conversion d'énergie. Elles restent faibles au regard du rendement global d'une voiture électrique, bien supérieur à celui d'un moteur thermique.

Pour aller plus loin

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