Pompe à chaleur Tesla détaillée, donne un coup de pouce à la gamme EV d'hiver

Dec 10, 2023

Tesla a présenté la semaine dernière certains des détails qui distinguent son système de pompe à chaleur qui est désormais inclus dans toute sa gamme de véhicules.

Le constructeur de véhicules électriques affirme que sa conception fonctionne bien par temps très froid, là où les autres pompes à chaleur sont insuffisantes.

Selon la situation exacte, affirme Tesla, ses voitures pourraient utiliser aussi peu qu'un quart de l'énergie avec le système de pompe à chaleur que sans, pour garder la cabine au chaud. Dans l'ensemble, cela peut entraîner jusqu'à 20 % d'énergie consommée en moins pendant les voyages par temps froid, dit Tesla, bien qu'il ne soit pas clair si cela fait spécifiquement référence à l'énergie consommée dans la cabine.

Tesla n'est en aucun cas le seul constructeur automobile à découvrir que les pompes à chaleur remédient à la perte d'autonomie des véhicules électriques par temps froid. Il a résisté à la technologie il y a des années.

Avant la pompe à chaleur, Tesla avait une stratégie pour utiliser la chaleur résiduelle du moteur et de l'électronique de puissance pour aider à réchauffer la batterie, et elle prétendait avoir augmenté la plage par temps froid sans la complexité supplémentaire d'une pompe à chaleur. Mais l'entreprise a changé d'avis avec la pompe à chaleur qui a fait ses débuts dans le modèle Y.

Pompe à chaleur tesla

Pompe à chaleur tesla

Pompe à chaleur tesla

La réponse semble être qu'il a trouvé un moyen de rendre l'addition moins complexe. Il a conçu un soi-disant super collecteur qui combine tous les canaux de réfrigérant et les canaux de liquide de refroidissement qui pourraient autrement être des composants séparés. Comme il l'explique dans cette vidéo, plutôt que de reconcevoir la boucle de liquide de refroidissement, Tesla a intégré la pompe à chaleur avec une "octovalve" qui tourne dans une position différente selon le mode de fonctionnement.

Comment fonctionnent les pompes à chaleur

La vidéo Tesla indique que les pompes à chaleur sont un peu comme des climatiseurs de construction, transportant la chaleur d'un environnement plus frais (à l'intérieur) vers un environnement plus chaud (à l'extérieur), mais le contraire.

Contrairement aux véhicules à combustion interne, les véhicules électriques n'ont pas de moteur dégageant de la chaleur perdue qui peut être utilisée pour chauffer l'habitacle. Le chauffage résistif, comme celui utilisé pour les radiateurs, les grille-pain ou les sèche-cheveux, éloigne beaucoup d'énergie de la portée.

Les pompes à chaleur déplacent la chaleur au lieu de la générer, et la physique peut sembler presque magique : un réfrigérant soigneusement choisi transporte l'énergie thermique de son environnement lorsqu'il est comprimé dans un gaz, puis libère de la chaleur lorsqu'il se condense en liquide.

Thermopompe et pompe à chaleur Tesla Model S Plaid

Les pompes à chaleur sont l'une des clés pour aider à réduire la perte d'autonomie des véhicules électriques par temps froid en raison de ce calcul d'énergie. Selon Bosch, l'un des fabricants de pompes à chaleur, une pompe à chaleur consommant 1 kw générera l'équivalent thermique entre 2 et 3 kw. Mahle, un autre fournisseur, affirme que sa pompe à chaleur peut récupérer 20 % de la perte d'autonomie par temps froid.

Il y a quelques mises en garde à cela. Les pompes à chaleur impliquent beaucoup de coûts et de complexité supplémentaires ; ils peuvent générer du bruit qui interrompt l'expérience silencieuse du VE ; et ils ne fournissent souvent pas les résultats rapides du chauffage résistif. Ainsi, les propriétaires ne verront peut-être que le gain d'efficacité sur les longs trajets routiers, lorsqu'ils contribueront à augmenter l'autonomie et à faciliter l'accès au prochain chargeur sans sacrifier le confort de la cabine.

Pièce indispensable pour éviter le marasme hivernal

De plus en plus, les entreprises concluent que les compromis en valent la peine. General Motors, par exemple, a souligné que l'avantage du monde réel explique pourquoi il a décidé d'inclure des pompes à chaleur dans tous les véhicules électriques GM à venir.

Il existe de nouvelles façons de configurer le système, en particulier pour les gains par temps froid. Rivian est en train de repenser son système thermique pour inclure une pompe à chaleur, et dans la dernière pompe à chaleur pour les modèles Hyundai et Kia, la chaleur récupérée à partir d'un ensemble de composants d'entraînement aide à ramener le réfrigérant liquide à un gaz, réduisant sa charge et augmenter le rendement énergétique.

Les systèmes qui ont une pompe à chaleur le combinent avec un chauffage résistif, pour un désembuage/dégivrage rapide du pare-brise et un chauffage rapide de la cabine selon les besoins, puis il passe le relais quand il le peut à la pompe à chaleur. Comme le souligne le schéma du système de la Toyota Prius Prime, ils peuvent devenir très complexes.

Pompe à chaleur Toyota Prius Prime

Ce n'est pas la première fois que l'on voit la conception de la pompe à chaleur de Tesla. En 2020, l'expert en fabrication Sandy Munro, de Munro & Associates, connu pour ses idées de démontage, a publié une vidéo sur le nouveau composant.

La propre conception de Tesla n'a pas non plus été complètement sans problème. L'entreprise doit remédier à un problème lié à une vanne de pompe à chaleur qui ne fonctionne pas correctement, ce qui entraîne un épuisement du réfrigérant dans le système et, potentiellement, des fenêtres embuées. Cette campagne de rappel de pompes à chaleur Tesla, affectant près de 27 000 véhicules des années modèles 2020 à 2022, a été résolue par une mise à jour en direct.

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