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Skoda Elroq 85 : son système de préconditionnement est-il efficace ?

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Comme toutes les bonnes voitures électriques, le Skoda Elroq embarque un système de préconditionnement batterie. Voyons son niveau d’efficacité.

La performance d’une batterie haute tension est intrinsèquement liée à sa fenêtre de température de fonctionnement. Hors de cette plage, notamment par temps froid, la puissance de charge en courant continu est limitée. Car, pour éviter la formation de dendrites pouvant mener à un court-circuit, le système de gestion de la batterie (BMS pour Battery Management System) veille au grain et bride la puissance de recharge si les cellules sont trop froides. Pour pallier cette nécessaire sécurité, les voitures électriques embarquent un système de préconditionnement de la batterie.

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Qu’il soit déclenché manuellement ou via la planification d’itinéraire, le dispositif active une pompe à chaleur ou des résistances pour élever la température du liquide caloporteur. Si cette opération garantit une courbe de charge optimale, elle s’accompagne d’une surconsommation. Mais dans quelle mesure et pour quel gain de temps à la borne ? Voyons comment se comporte le système du Skoda Elorq 85 équipée d’une batterie de 77 kWh.

Comment évolue la température de la batterie ?

Pour ces tests, nous avons défini une température batterie de référence de 10 °C. Cela correspond à la température naturelle de fonctionnement constatée sur autoroute en hiver après un départ à froid. Bien sûr, il peut exister des situations où la batterie est plus froide. Mais nous n’étudierons pas ces cas de figure, très rares et, surtout, qui peuvent conduire à la panne (voir encadré plus bas).

Avec une température extérieure de -2 °C et une batterie à 10 °C à 10 % de charge, le système prévoit un cycle de préchauffage de près de 40 minutes pour faire passer la puissance de recharge maximale de 83 à 150 kW. Dès son lancement, le système grimpe à une puissance de fonctionnement de 5,3 kW, formant un plateau tout au long de l’exercice, pour une moyenne de 4,8 kW.

Contrairement à ce qu’annonce le système, le cycle de préchauffage a été plus court que prévu, avec 30 minutes pour atteindre la température cible de 23 °C, où le cycle se coupe. À noter que l’inertie thermique permet à la batterie d’atteindre les 24/25 °C dans les minutes qui suivent. Au final, nous avons mesuré une consommation de 2,3 kWh, pour une perte de 3 % de charge au tableau de bord. La performance est dans la bonne moyenne, avec un ratio de 24 min./10 °C. La consommation se traduit par 1,8 kWh/10 °C, soit à peine plus que la moyenne de nos mesures, de 1,6 kWh/10 °C.

Durée GainPuiss. en pic (en kW)Conso. totalePerformances
Cycle (10-23 °C)30 min.13 °C5,3 kW2,3 kWh (3 %)0,43 °C/min.
1,8 kWh/10 °C
Mesure du préconditionnement batterie

Un brutale perte de puissance à froid !

Pour ce test, nous avons voulu pousser dans ses retranchements le Skoda Elroq en le laissant stationné à l’extérieur par une très froide nuit d’hiver et avec 10 % de charge restante dans la batterie. Le but étant de pouvoir réaliser une recharge avec une batterie très froide. Mais, le lendemain matin, avec 8 % de charge restante et un pack à 2 °C, la voiture a directement affiché le mode Tortue. Cela signifie que la batterie ne peut pas délivrer la puissance maximale en raison de la physique baisse de tension des cellules par cette température.

Dans ce cas de figure, la batterie n’est pas capable de délivrer plus de 50 kW sur les 230 kW habituels, ce qui se traduit selon nos calculs par une puissance aux roues d’à peine plus de 60 ch. Mais quelle ne fut pas notre surprise au moment de s’insérer sur la voie rapide pour atteindre la borne de recharge la plus proche. Alors que la voiture ne pouvait pas dépasser les 80 km/h, elle s’est mise à perdre de la vitesse dans une pente, jusqu’à ne plus pouvoir avancer dignement : sous la contrainte, la batterie ne voulait plus donner plus de 20 kW, soit moins de 30 ch aux roues, et ce malgré une batterie à peine réchauffée (4 °C) ! Nous avons donc dû nous jeter sur la bande d’arrêt d’urgence. Par chance, nous avons pu lancer le préconditionnement de la batterie, fonctionnel sur le Skoda Elroq jusqu’à 4 % de charge (certaines voitures limitent à 20 %). De quoi redonner des couleurs à la batterie, nous permettant de passer la pente et de rejoindre la borne.

Évidemment, ce cas de figure est rare et, surtout, déconseillé. Si vous atteignez votre destination avec un faible taux de charge et s’il n’est pas possible de recharger la voiture pendant la nuit, nous conseillons d’effectuer une recharge rapide après le trajet. Deux avantages : cela permet de gagner du temps en profitant d’une batterie à la bonne température ou presque, et cela évite ce genre de mauvaises surprises, qui peuvent se solder par une panne.

Quel gain de temps à la recharge ?

Sans préconditionnement et avec une batterie à 10 °C, le système promet un pic maximal de 83 kW. C’est la puissance atteinte dès le raccordement, avec un pic à la borne de 86 kW. La différence s’explique par l’énergie utilisée pour réchauffer la batterie. La puissance monte ensuite graduellement pour atteindre près de 140 kW, avant de rejoindre des niveaux de puissance normaux dès 50 % de charge. Au final, le 10-80 % est réalisé en 31 minutes à une puissance moyenne de 114 kW.

Une fois préchauffée, la batterie accepte la puissance maximale de recharge, avant de dégringoler lentement à 68 kW à 80 %. Dans ce cas de figure, le 10-80 % est réalisé en 27 minutes à une puissance moyenne à la borne de 127 kW. Soit un écart de seulement quatre minutes entre deux scénarios de recharge très différents. N’oublions pas cependant qu’un préconditionnement s’accompagne d’une perte de 3 % de charge. Il convient donc de prendre en compte la minute supplémentaire pour monter à 80 %, portant l’écart à seulement trois minutes.

Notons ici qu’avec une batterie à 15 °C au départ, nous avons enregistré le 10-80 % en 29 minutes. A contrario, avec une batterie à 30 °C comme c’est régulièrement le cas en été, le ravitaillement type immobilise la voiture pendant un peu plus de 28 minutes, à une puissance moyenne de 122 kW.

Sans préconditionnementAvec préconditionnement
10-80 % (en min.)3127
Puissance moyenne (en kW)114127
Temps de recharge rapide avec et sans préconditionnement

Et ensuite ?

Branchée à 10 °C, la batterie atteint 41 °C à 80 % de charge. Branchée à 25 °C, elle est régulée et affiche 44 °C à la fin du ravitaillement. Dans tous les cas, la température chute rapidement en reprenant l’autoroute avec une température extérieure pouvant descendre à -5 °C. Après 40 minutes, la batterie descend à 24 °C. Après 1 h 40/200 km sur autoroute, ce qui correspond à l’autonomie (80-10 %) du modèle dans ces conditions, la batterie se situe à 15 °C. Le préconditionnement est donc disponible. Selon nos mesures, il faut compter 21 minutes pour porter la batterie à la température cible pour une consommation de 1,8 kWh. Le rendement est moins bon, avec un ratio de 2,3 kWh/10 °C.

Contrairement à nos constatations habituelles avec des températures à peine plus élevées, le préconditionnement peut donc être possible pour la seconde recharge. Possible, mais pas forcément nécessaire : à 15 °C, le 10-80 % seul réclame 29 minutes. En prenant en compte la surconsommation, le ravitaillement avec une batterie réchauffée réclame à peine moins de 28 minutes. La différence est imperceptible dans la vraie vie.

Optimisation de la batterie, un menu utile

Comme toutes les dernières électriques du groupe Volkswagen, le Skoda Elroq propose un menu Optimisation qui offre une vision précise et assez transparente concernant le système de préconditionnement. En fonction de la température de la batterie et du taux de charge, le système présente la puissance de recharge rapide maximale admise, la puissance possible après un cycle de préchauffage et le temps nécessaire pour y arriver. En toute logique, plus la batterie est froide, plus le temps de préparation est long.

D’après nos observations, le système peut réclamer jusqu’à 1 h 00 de préparation si la batterie est à 0 °C. À 10 °C, l’ordinateur indique un temps de 35 minutes. Quand la batterie est à 16 °C, il faut compter 22 minutes selon le système. Mais, d’après nos mesures, les cycles de préconditionnement sont en moyenne plus courts de cinq minutes en pratique. Enfin, la température est considérée comme optimale dès 20 °C, même si la température cible est de 23 °C, comme nous l’avons vu précédemment. D’après nos calculs, le système se repose sur une performance moyenne de 0,38 °C/min. Voilà qui correspond aux valeurs enregistrées lors de notre test. À noter que plus la batterie est froide, plus l’opération est performante et « rentable » d’un point de vue énergétique.

Une utilité toujours discutable

Une fois encore, cette étude poussée d’un système de préconditionnement batterie permet de démonter les idées reçues et de relativiser son intérêt, à tout le moins pour le conducteur. Premièrement, la consommation n’est pas aussi excessive que la croyance populaire le laisse penser. Dans le cas de ce Skoda Elroq, l’utilisation du système à deux reprises sur un trajet de 500 km se traduirait par une surconsommation de 0,8 kWh/100 km au final. Pas de quoi donner des sueurs froides. Deuxièmement, le gain de temps à la borne ne change absolument pas la vie : en phase de roulage normale dans le froid de l’hiver, l’écart est de seulement quatre minutes, ou de trois minutes si l’on prend en compte la perte de charge à récupérer sur la borne.

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Bref, une fois encore, le dispositif semble surtout discriminant lors des recharges intermédiaires à un taux de charge élevé, ou si la batterie est à des températures encore plus basses : avec des cellules à -2 °C et un taux de charge de 25 %, le système indique un maximum de seulement 29 kW, contre 120 kW une fois la batterie préchauffée. Mais, comme nous l’avons précisé -et expérimenté-, ce cas-là est rare : avec une batterie si froide, il peut être impossible de rejoindre sereinement une borne rapide à moins de se trouver juste devant une station de recharge. En roulant, la température de la batterie augmente naturellement.

Reste que la présence du dispositif est toujours la bienvenue à bord d’un véhicule électrique. D’une part, nous estimons qu’une électrique se doit d’être équipée de toutes les solutions permettant de tirer le meilleur parti de ses spécificités techniques. L’un ne doit pas aller sans l’autre. D’autre part, ce système semble surtout imaginé pour prendre soin plus finement de la santé de la batterie que pour véritablement faire gagner du temps au conducteur.

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