Volkswagen ID.Buzz (86 kWh) : son système de préconditionnement est-il efficace ?

Profitant d’une vague de froid, nous avons étudié le système de préconditionnement de la batterie du Volkswagen ID.Buzz 7 places.

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 à cette nécessaire sécurité, les voitures électriques embarque 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. Quel est alors le rendement réel de ce dispositif ? Réponse à travers l’analyse des cycles de cette batterie de 86 kWh de capacité utile partagée avec l’ID.7 Pro S.

Comment évolue la température de la batterie ?

Définir un état initial thermique est complexe tant les variables environnementales diffèrent. Pour cette étude, nous avons fixé une température de référence de 10 °C. Cela correspond à la température naturelle de fonctionnement sur autoroute en hiver, après un départ à froid. Bien sûr, il peut exister des situations où les batteries sont à des températures encore inférieures. Nous n’étudierons pas ces cas de figure, très rares.

À froid, avec une température extérieure de 1 °C et une batterie à 10 °C, le système prévoit un cycle de 42 minutes pour un gain de puissance de recharge de 50 kW. Dès l’amorçage, le dispositif appelle une puissance instantanée de 5 kW. La température des cellules progresse alors de manière linéaire jusqu’à atteindre la valeur cible de 23 °C. Au final, nous avons chronométré une durée effective de 38 minutes pour un gain de 13 °C, soit 0,3 °C/min.

Au terme de cet exercice, nous avons noté une puissance moyenne affichée de 4,1 kW, pour 3 % de charge au tableau de bord. D’après nos mesures, cela correspond à une consommation totale de 2,6 kWh. Ce qui représente dans ce cas un ratio de 2,0 kWh/10 °C. Bien que ce système figure parmi les plus énergivores de notre base de données — surpassant la moyenne de 1,6 kWh/10 °C — l’impact sur l’autonomie globale reste marginal.

Quel gain de temps à la recharge ?

Sans préconditionnement, le système annonce via le menu Optimisation un pic de 80 kW avec une batterie à 10 % de charge et à 10 °C. En pratique, la batterie accepte pourtant 125 kW dès le lancement, mais la courbe ne rejoint les puissances normales qu’à partir de 60 % de SOC, après 18 minutes de recharge. Dans ce cas, nous avons chronométré l’exercice en 28 minutes pour une puissance moyenne à la borne de 136 kW.

Avec une batterie à température, deux cas se présentent. Le seul ravitaillement de 10-80 % est ici réalisé en 25 minutes, à une puissance de recharge moyenne à la borne de 151 kW. Notons ici qu’il s’agit de l’une des batteries 400 V les plus performantes du marché ! Cependant, il convient de prendre en compte la surconsommation du système, de l’ordre de 3 % de charge. Branchée à 7 %, la batterie a donc réclamé une minute de plus, réduisant alors l’écart entre ces deux scénarios diamétralement opposés à seulement deux minutes.

Notons à ce chapitre qu’une batterie trop chaude ne permet pas d’aller plus vite. Avec une température de 32 °C à 10 %, la batterie atteint plus rapidement son plafond de sécurité, qui semble ici fixé à 47 °C. La puissance est donc bridée prématurément, comme le démontrent les graphiques ci-dessous. Le 10-80 % est alors réalisé en 27 minutes à une puissance moyenne de 142 kW.

Au moment de débrancher à 80 %, la batterie préalablement préchauffée atteint les 46 °C. Après un trajet autoroutier de près de 180 km (1 h 30) par une température extérieure de -1,5 °C, la batterie n’est tombée qu’à 18 °C. D’après le menu Optimisation, 18 minutes de préconditionnement sont nécessaires pour faire passer le pic de puissance de 110 à 122 kW. Résultat : le 10-80 % ne réclame ici que deux minutes de plus par rapport à une optimisation préalable.

Des gains de temps marginaux

Cette étude du système de reconditionnement de la batterie de 86 kWh du groupe Volkswagen permet une fois encore de contredire les préjugés. Non seulement la consommation n’est pas aussi importante que la croyance populaire le laisse penser, mais le gain de temps sur un exercice de recharge complet est imperceptible pour qui ne tient pas un chronomètre dans la main au moment de voyager.

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A ce titre, voici un exemple. En prenant en compte une consommation moyenne sur autoroute de 31,5 kWh/100 km dans les très froides conditions de notre essai, l’ID.Buzz présente une autonomie totale de 270 km. Soit 240 km sur la première partie (100-10 %), puis 190 km ensuite (80-10 %). Dans le cas d’un trajet théorique de 420 km, l’utilisation du préconditionnement porte la moyenne à 32,1 kWh/100 km pour un gain de deux minutes seulement. Et, dans le cas d’un trajet encore plus long, le second cycle de préconditionnement ne devrait réclamer que 0,8 kWh pour faire gagner une minute à la seconde recharge.

À l’instar de nos mesures réalisées avec la Volkswagen ID.7, le préconditionnement de la batterie s’avère réellement discriminant lors des départs immédiats par grand froid, et surtout lors des recharges intermédiaires, à des taux de charge plus élevés : dans ce cas plus la batterie est froide, moins elle est capable d’encaisser des fortes puissances, et moins elle monte en température et ainsi de suite. Un cercle vicieux que permet d’éviter le système. Mais dans d’autres cas, comme avec le Tesla Model Y, le système peut se révéler contre-productif…

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