Fonctionnement d’une pompe à chaleur sur une voiture électrique

Le chauffage de la voiture électrique est l’un des aspects les moins avantageux lors de la conduite par temps très froid. Ce n’est que ces dernières années que la pompe à chaleur s’est généralisée dans les voitures électriques, en remplacement des systèmes de chauffage à résistance électrique. Certains véhicules tels que Tesla, Hyundai, Renault, Kia, Opel, Peugeot, etc. en sont équipés en série.

Dans d’autres véhicules, comme les Volkswagen ID.3 et ID.4, elle peut être ajoutée en option. Mais dans de nombreux autres modèles, la pompe à chaleur n’est actuellement pas proposée, par exemple la Dacia Spring, la Fiat 500 électrique et très peu d’autres modèles. C’est pourquoi, avant d’acheter une voiture électrique d’occasion, assurez-vous qu’elle est équipée d’une pompe à chaleur. Dans les paragraphes suivants, nous expliquerons pourquoi la pompe à chaleur est importante dans les voitures électriques et comment elle fonctionne.

Pompe à chaleur pour voiture électrique : composants

Le revers de l’absence d’un moteur à combustion dans les voitures électriques est l’absence de source de chaleur utilisée pour chauffer l’habitacle. C’est pourquoi il est courant de trouver des sièges chauffants et des systèmes de dégivrage des vitres qui utilisent des résistances électriques dans les voitures électriques.

Cependant, cette solution contribue à réduire considérablement l’autonomie de la batterie aux températures très basses. C’est pourquoi plusieurs fabricants de voitures électriques ont adopté des systèmes de chauffage avec pompe à chaleur, exploitant la chaleur passive générée à bord. Les principaux composants d’un système de pompe à chaleur sont :

• compresseur ;
• évaporateur ;
• vanne d’expansion ;
• condenseur.

Ainsi, il y aura toujours un point de haute pression et un point de basse pression en fonction de l’état du réfrigérant, qui est un gaz R744 (dioxyde de carbone) dans les systèmes modernes. À ces composants s’ajoutent ceux qui récupèrent l’énergie thermique provenant de la batterie haute tension, du moteur électrique, de l’onduleur et de l’électronique embarquée.

Fonctionnement de la pompe à chaleur pour voiture électrique

Une pompe à chaleur pour voitures électriques a pour fonction d’améliorer l’efficacité du chauffage par rapport aux systèmes à résistance qui utilisent uniquement l’énergie stockée dans la batterie. Plus la température extérieure est froide, plus les avantages qu’un système de pompe à chaleur peut offrir pendant la conduite seront importants, notamment en conduite urbaine.

La pompe à chaleur des voitures électriques utilise une partie combinée de l’énergie extraite de la batterie et de toute la chaleur récupérée du fonctionnement des systèmes embarqués (moteur électrique, batterie, chargeur, onduleur, etc.), qui serait autrement perdue. À l’intérieur du compresseur électrique, le réfrigérant passe de l’état liquide à l’état gazeux, ce qui le place à une pression et une température plus élevées que son état initial.

L’énergie thermique collectée par les systèmes électriques embarqués contribue à réduire le travail effectué par le compresseur qui consomme moins d’énergie de la batterie. Ensuite, le gaz à haute pression est libéré du compresseur et envoyé au condenseur pour revenir à l’état liquide. Lors de cette transition, l’énergie thermique produite par le changement d’état du gaz réfrigérant est utilisée pour chauffer l’air provenant de l’extérieur et chauffer l’habitacle.

Coût de la pompe à chaleur dans les voitures électriques

Selon le fabricant et les caractéristiques de la voiture, l’impact de la présence ou de l’absence de la pompe à chaleur sur l’autonomie peut varier considérablement et dépend de la température ambiante. Cette base de données constamment mise à jour, par exemple, recueille les données réelles de kilométrage des voitures électriques du monde entier.

Dans certaines voitures électriques, la possibilité d’acquérir la pompe à chaleur en tant qu’option payante permet de réduire les prix catalogue. Cependant, l’achat d’une voiture électrique sans pompe à chaleur, si la température est fréquemment inférieure à zéro ou si vous garez la voiture dans la rue, peut être un mauvais choix en fonction de votre utilisation de la voiture.

Le prix de la pompe à chaleur en option dans les voitures électriques qui ne l’incluent pas de série (très peu de modèles) tourne autour de 1050 euros pour le Skoda ENYAQ et 1150 euros pour la Volkswagen ID.3, TVA incluse.