Le préconditionnement de la batterie est une fonctionnalité conçue pour optimiser les temps de recharge des véhicules électriques, particulièrement par temps froid. Le système de réchauffement de la batterie augmente la température des cellules à un niveau optimal pour garantir les meilleurs temps de recharge tout en préservant la bonne santé de l’accumulateur.
Fonctionnement du préconditionnement
Le système de réchauffement de la batterie est conditionné par de nombreux paramètres tels que la température extérieure, celle de la batterie, le taux de charge, les technologies embarquées ou les performances de la borne de recharge rapide. Pour garantir les meilleurs temps de recharge tout en préservant la bonne santé de l’accumulateur, le système de réchauffement de la batterie augmente la température des cellules à un niveau optimal.
Chez Kia, les EV6, y compris GT, ainsi que le nouveau Niro EV, sont dotés de série de cette fonctionnalité. La mise automatique à bonne température du pack à l’approche d’une borne de recharge nécessite également d’intervenir sur le système de navigation par satellites.
En effet, il suffit que le conducteur entre comme destination un chargeur rapide (DC) pour que le guidage routier active automatiquement le pré-conditionnement de la batterie, avant d’arriver à la borne. La fonction de pré-conditionnement se désactive automatiquement lorsque la batterie a atteint sa température de fonctionnement optimale.
Ici, au lieu d'aller vers le radiateur à l'avant de l'auto, l'eau est redirigée vers un circuit plus court qui traverse une résistance électrique. L'avantage de la résistance électrique est qu'elle chauffe plus rapidement et de manière plus efficace. Ici le dispositif de refroidissement ne va pas refroidir mais réchauffer, cela en utilisant une résistance électrique et des vannes destinées à router le liquide.
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Tests et résultats
Afin d'étudier le fonctionnement du système, des tests ont été menés sur autoroute avec une Kia EV6 58 kWh, à une vitesse moyenne de 115 km/h et une température ambiante de 2/3 °C.
Les consommations se sont relevées identiques, à +/- 0,3 kWh/100 km près. Nous avons analysé la montée en température naturelle de la batterie, les effets du système de préchauffage, la surconsommation et les gains à la recharge. Enfin, on a aussi regardé comment évoluait la température post recharge.
Malgré une température fraîche gravitant autour de 2 °C au moment du départ, la batterie de la Kia EV6, utilisée la veille, n’est pas passée sous la barre des 12 °C. Sans préconditionnement, cette dernière n’a pas gagné un seul degré avec une évolution inférieure ou égale à 110 km/h. Ce n’est que lorsque le rythme est devenu plus soutenu, avec une vitesse quasi fixe de 130 km/h, que la température de la batterie a augmenté.
Avec une météo identique, la courbe de température a présenté la même évolution au départ. En revanche, dès l’activation automatique du préconditionnement couplé à la navigation (à 66 km de la borne visée), les cellules ont commencé à monter en température. Le système s’est alors arrêté un peu avant notre destination, lorsque la batterie atteint une température de 27 °C, après 51 km et 26 minutes de fonctionnement.
Après utilisation du système de préchauffe, nous avons noté une moyenne à l’arrivée de 24,5 kWh/100 km. Au terme de nos nombreuses répétitions sans l’activation du dispositif, nous avons bouclé ce parcours de 140 km avec une consommation finale de 23,4 kWh/100 km. Cela représente une surconsommation de 4,7 %.
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Le préconditonnement nous a fait arriver devant la borne avec 6 % de charge restante, soit 4 % de moins. Côté jauge,
Consommation du système de préconditionnement
La consommation du système de préconditionnement est explicitement affichée au tableau de bord, sous l’intitulé « entretien batterie ». Dès son activation, on s’aperçoit alors que le dispositif réclame une puissance constante de 3,7 kW, avec de menues variations de 3,6 à 3,8 kW durant l’exercice.
Dans les conditions fixées par notre essai, le système est resté en action pendant 26 minutes. À noter que c’est bien la durée de fonctionnement qui importe le plus ici, et non la distance. D’après l’ordinateur de bord, cela représente 5 % de la consommation totale de notre trajet.
Impact sur la recharge
Branchée à froid dès 10 % de charge restante, la batterie ne peut pas atteindre immédiatement son pic de puissance et plafonne à 60 kW. Pendant ce temps, le système lance le réchauffeur, qui consomme alors autant que sur la route. Ici à 12 °C, le réchauffeur réclamera alors 15 minutes pour monter à 50 °C, portant au même moment la batterie à 29 °C.
C’est à partir de là que la pleine puissance, ou presque, sera délivrée. Dès lors, en arrivant devant la borne à froid, le 10-80 % a réclamé 31 minutes d’immobilisation, pour une puissance moyenne de 88,9 kW.
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Avec toutes les cellules déjà à la bonne température, la batterie accepte directement la pleine puissance. Le 10-80 % est alors expédié en 18 minutes tout rond, à une puissance moyenne de 143 kW.
Ainsi, si nous nous sommes raccordés avec 10 % de charge à froid, nous sommes arrivés à la station avec 6 % de charge après avoir lancé le préconditionnement. Nous avons alors comptabilisé 20 minutes d’immobilisation avant d’atteindre les 80 %, pour un total de 47 kWh facturés par la borne.
La différence est au final de seulement 11 minutes, pour une facture à peine plus élevée de quelques dizaines de centimes.
Branchée à partir de 17 °C, la batterie froide non préconditionnée de la Kia EV6 atteint une température de 43 °C à 80 % de charge. À chaud, elle grimpe à 51 °C au moment de débrancher et ce, rappelons-le, avec une température extérieure de 2 °C.
Évolution de la température après la recharge
Quels que soient le scénario et la température extérieure, la chute des températures de la batterie est quasi identique. Ainsi, après 30 minutes/50 km, la batterie affichait 35 ou 36 °C respectivement. Au bout de 1 h 30 ou un peu plus de 160 km, la batterie était à 25 ou 27 °C respectivement.
On s’aperçoit alors que malgré la température extérieure proche de 0 °C, la batterie est encore à la bonne température pour la recharge rapide suivante : cette dernière a été exécutée dans les temps sans l’aide du préconditionnement.
À noter que, de toute manière, le dispositif de la Kia EV6 est indisponible avec une batterie à plus de 21 °C, comme l’indique le constructeur.
Mise à jour logicielle et disponibilité
Kia propose une mise à jour logicielle du pré-conditionnement de la batterie des modèles électriques EV6 2022. Elle concerne le pré-conditionnement de la batterie par temps froid, une fonction standard sur les nouveaux modèles 2023 (EV6 2023, EV6 GT et Niro EV).
Bien que disposant déjà d’un système de chauffage de la batterie, l’EV6 2022 n’offre pas en revanche de pré-conditionnement manuelle. Mais pour disposer de cette fonction gratuite, les propriétaires de Kia EV6 2022 auront l’obligation de se rendre chez leurs concessionnaires qui réaliseront l'opération.
Le système de navigation par satellites est également directement concerné par cette mise à niveau dans la mesure où la fonction de pré-conditionnement préchauffe automatiquement la batterie de EV6 dès que le conducteur programme comme destination dans le système de navigation une station de recharge rapide en courant continu (DC), que la température de la batterie est inférieure à 21 degrés et que le niveau de charge est supérieur ou égal à 24%.
Avantages et limites
Lors du déploiement de cette fonction, le communiqué de Kia promettait de réduire le temps de recharge de près de 50 %, en faisant passer le temps de recharge (10-80 %) de 35 minutes à 18 minutes avec une température extérieure de 5 °C. Le contrat est parfaitement respecté, comme le confirment nos mesures exclusives.
Surtout, ce premier test chiffré d’un système de préconditionnement permet de mettre en lumière la consommation du système, certes deux fois plus importante que celle des meilleures des pompes à chaleur pour réchauffer un habitacle, mais pas si explosive dans l’absolu. De plus, elle permet de réduire considérablement le temps de recharge.
Mais on rappellera que le gain de temps est un peu plus mesuré que la théorie, puisque la surconsommation implique donc davantage d’énergie à récupérer lors du ravitaillement.
Tableau récapitulatif des résultats des tests :
| Paramètre | Sans préconditionnement | Avec préconditionnement |
|---|---|---|
| Consommation moyenne | 23,4 kWh/100 km | 24,5 kWh/100 km |
| Charge restante à l'arrivée | 10% | 6% |
| Temps de recharge 10-80% | 31 minutes | 18 minutes |
| Puissance moyenne de recharge | 88,9 kW | 143 kW |
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