Calculer / estimer le temps de recharge d'une batterie de voiture électrique
Plan de l'article :
Vous n'avez aucune notion sur la chose, pas de souci vous n'en n'aurez pas besoin ici, un peu de bon sens et de logique suffiront amplement. Alors comment estimer le temps de recharge d'une voiture électrique ? Voyons cela dans les grandes lignes.
Remplissage non linéaire ?
Si remplir un réservoir de liquide est totalement linéaire (avec un débit quantitatif en temps), faire le plein d'une batterie est a contrario progressif ... Plus on est bas en terme de charge plus on remplira vite. Il faut savoir qu'en moyenne une batterie met 50% du temps total à se remplir entre 0 et 80% et le même temps pour faire les 80 à 100%.
C'est pour cela qu'en voyage, les conducteurs de voitures électriques se limitent à 80% : mieux vaut faire plus de recharges qui durent moins longtemps et plus fréquemment car au final on gagne du temps. L'autonomie grappillée entre 80 et 100% (bien qu'on aille jamais à 100% pour préserver la batterie) met trop de temps pour que ça vaille le coup (ce qui n'est pas le cas à la maison, où là le temps de recharge long importe peu puisque la nuit la voiture croupit dans le garage)
Capacité d'une batterie
Avant toute chose, avant d'estimer le temps de recharge d'une batterie de voiture électrique il faut savoir de quoi on parle, et donc du volume à remplir ... Un peu comme un réservoir, si je remplis 35 litres je mettrai moins de temps qu'à remplir un autre de 120 litres ! Ici on ne parlera cependant pas de litrage mais de volume d'énergie électrique, qu'on mesurera alors en kWh.
Sachez grosso-modo qu'une batterie de voiture électrique oscille entre 20 et 100 kWh sachant qu'aujourd'hui on démarre plutôt vers les 35 kWh (ça dépend souvent du gabarit de l'auto, une Twizy n'ayant pas les mêmes besoins qu'une EQC...) et culmine à 100 kWh pour les plus gros bolides (Model S / X, EQC, E-Tron. Visez donc plutôt les 50 kWh en moyenne sur les véhicules un minimum dotés évidemment. Bref, partons sur cette basse de 50 kWh pour nos exemples.
Capacité de recharge
Si on mesure la capacité d'une batterie en kWh, on estime la puissance de recharge en kW. Cela peut aller de 2 à plus de 250 kWh pour les supercharger "énervés" (en ce moment ça culmine à 120 kWh chez tesla sachant que les nouvelles bornes à venir vont aller à 250 kWh.
Sachez qu'à la maison sans aucun matériel on est à 3 kW et qu'on peut facilement grimper à 7 kW (11kW ou même un peu plus de 20 au maximum en triphasé, plus facile à obtenir en entreprise généralement, là où le matériel électrique est plus fourni).
Il faut aussi savoir que les autos ont une limite de recharge, avec certaines qui sont bridées à 50 kW et d'autres à plus de 250 kW. Cela est très important puisque ça peut pénaliser grandement les voyages. En effet, être limité à 50 kW rend les recharges dans les aires de repos trop longues ! C'est donc seulement sur les bornes / superchargers rapides à courant continu qu'on peut atteindre ces valeurs.
A la maison, en courant continu (le connecteur est différent sur la voiture), on culmine donc plutôt à 20 kW pour les meilleures autos. Le problème ici est que l'auto doit convertir le courant alternatif en courant continu, et le convertisseur intégré ne peut pas être de gros calibre (on ne vas pas alourdir et trop agrandir l'auto rien que pour ce matériel !).
Pour finir, sachez que plus la batterie se remplit, plus la valeur de kW se réduit. L'auto et les bornes faisant en sorte d'abaisser la puissance électrique pour préserver la batterie. N'espérez donc pas être à 200 kW pour finir la charge ! Pour votre savoir, sachez qu'en général la valeur commence à chuter vers 50% (bien que chez Audi on ait plutôt opter à une charge plus linéaire, qui démarre donc plus bas mais qui finit cependant plus haut).
Calcul du temps de recharge
On y arrive donc enfin ... Le calcul du temps de recharge pour notre batterie en exemple (à 50 kWh je le rappelle) variera donc largement. Le souci encore une fois est le fait que la batterie se recharge plus lentement en étant de plus en plus pleine, on va donc prendre des valeurs de recharge moyennes. Disons par exemple 40 kW dans le cas d'un supercharger culminant vers les 100 kW au début de la charge (cela sera bien plus si vous vous limitez à recharger 80% seulement, donc c'est ici le temps le plus long), sachant aussi que l'exemple reste un peu caricatural car jamais on ne recharge une batterie depuis 0% (on arrive généralement à un supercharger avec au minimum 10% de batterie). Voyez dessous le message d'alerte quand on dépasse 90% de charge (ici sur EQC Mercedes).
Bref, avec une batterie de 50 kWh ce sera : 50 kWh / 40 kW = 1.25 heures c'est à dire un peu moins de 1h30. je rappelle pour la énième fois qu'on mettra bien moins de temps dans la réalité car on partira généralement de 10% pour aller à 80%, sur un supercharger ce sera donc environ 30 minutes (une moyenne de recharge plutôt vers 100 et une batterie pas totalement à plat).
En gros, sur une Model 3 long Range (77 kWh) on peut récupérer 300 - 350 km en environ 25 min.
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