Recharge d'un Smartphone, quel impact sur l'autonomie ?

[Thomas]

Hello,

Je me suis posé la question sur l'impact de la recharge d'un smartphone à bord de la Tesla Model 3 sur l'autonomie, pour y répondre je vous propose le petit calcul ci-dessous.

Rapport entre une batterie de Tesla et une batterie de Smartphone :




La batterie d'une Model 3 Long Range a 6581 fois plus de capacité que celle d'un Smartphone, on prend ici mesure de la dimension impressionnante d'une batterie de Tesla.

Quel impact sur l'autonomie ?
En rechargeant 1 Smartphone de 0 à 100% à bord de ma Tesla je vais donc perdre 540 km / 6581 = 0,082 Km soit 82mètres


En poussant un peu plus loin et en prenant en compte la capacité utilisable de la Tesla et le fait que l'on peut recharger 2 Smartphone avec quelques pertes liées à le recharge par induction on arrivera tout au plus à une perte de 200 mètres d'autonomie ... mais on aura 2 téléphones bien chargés :-)

A vos chargeurs !

[MichelKuenemann]

Bonjour Thomas,

Ton calcul au demeurant fort intéressant montre aussi que les smartphones modernes sont incroyablement efficaces car ils font tant de choses avec finalement peu d'énergie.

L'énergie embarquée dans une S100 permettrait d'alimenter ma maison pendant 10 jours. C'est considérable.

Il faut environ 100 Wh pour porter un litre d'eau à ébullition. Une TM3 consomme environ 200 Wh par km à 120 km/h.
Chaque km parcouru représente 2 litres d'eau bouillante. A 120 km/h on parcourt 2 km par minute. Dans ces condition la voiture consomme de quoi faire bouillir un litre d'eau toutes les 15 secondes !

Un dernier chiffre: un élément 18650 (il y en a plus de 7000 dans une S) contient environ 10 Wh. A 120 km/h une Tesla biberonne le contenu de 40 éléments chaque minute. Ou bien un élément toutes les 1,5 secondes.

Je me permets de te reprendre sur le mot "puissance" que tu devrais remplacer par "énergie" dans ce contexte. La puissance est uniquement la capacité à délivrer ou consommer de l'énergie sur une certaine durée.

Les Tesla sont incroyables car elles contiennent énormément d'énergie et très puissantes car leurs batteries sont capables de délivrer cette énergie en un temps court. Cela a permis de les équiper de moteurs dont tout le monde vante les performances.

Elon Musk a eu une idée de génie en utilisant des éléments 18650 pour ses voitures car ces éléments ont cette capacité. En en groupant plusieurs milliers il potentialise encore ces qualités. Respect.

[Thomas]

Salut,

Oui tu as raison, ce n'est pas une puissance, j'ai corrigé en remplaçant puissance par énergie.


Pour continuer le raisonnement, si on recharge son téléphone tous les jours de 0 à 100% dans la voiture, on va perdre par mois :

100m X 31 jours = 3,1 km d'autonomie en moins

[JazzyDog]

Sujet connexe: pour maximiser l'ampérage de recharge de plusieurs téléphones en gardant une prise pour une clé usb, ne pas utiliser un dédoubleur, mais une batterie à plusieurs sorties. On en trouve à partir de 30€

[MichelKuenemann]

Bonjour à tous,

Pour continuer à jouer avec les chiffres, on peut se poser la question de la puissance que délivre la motorisation d'une TM3 quand on roule à 120 km/h. En effet, le site Tesla donne la puissance maximale du moteur, mais on ne l'utilise que très très très rarement dans la vie courante (probablement jamais pour la plupart des voitures en service). Le calcul qui suit va le prouver

Hypothèses: je roule à 120 km/h et je consomme 200 Wh/km

Pour calculer une puissance, il faut et il suffit de diviser l'énergie consommée par le temps qu'il faut pour la consommer. (A garder en tête).

Pour ne pas se tromper dans le calcul, il faut veiller aux unités qu'on utilise.

Pour l'énergie, on aime bien utiliser le Wh ou KWh ce qui est tout à fait valide et adapté. Cependant un calcul de puissance se fait plus facilement en utilisant la seconde comme horizon de temps plutôt que des heures. Pour convertir des Wh (Watt heure) en Ws (Watt seconde), il suffit de multiplier par 3600 (car il y a 3600 secondes dans une heure). Pour les puristes, un Ws est en fait un Joule, qui est l'unité officielle d'énergie.

En un km parcouru à 120 km/h, je consomme donc: 200 (Wh) X 3600 (s) = 720 000 Ws (Watt-seconde) ou encore 720 Kj.

A 120 km/h, il me faut exactement 30 secondes pour parcourir un 1 km.

Dans ces conditions, en divisant la consommation en joules par le temps en secondes, je calcule que la puissance délivrée par la motorisation vaut:
P = 720 000 / 30 = 24 000 Watts ou encore 24 KW.

Un cheval vapeur valant environ 736 Watts, la puissance en CV est donc de 33 CV.

D'après Google la TM3 délivre entre 200 et 330 KW selon les versions. En roulant à 120 km/h on utilise donc entre 7 % et 12 % de la puissance maximale de la motorisation. On conçoit donc assez bien qu'on n'a peu de chance d'utiliser 100 % de la puissance du moteur au quotidien sur une route française, ceci quelque soit la version.

Vous allez me dire, à juste titre, que ce n'est pas tant la puissance qui compte, que le couple. Ceci est une autre histoire, qui fera l'objet d'une autre contribution.

A+
Michel

[Thomas]

Salut,

Ton calcul est intéressant et précis, merci.

Personnellement j'aurais employé une autre méthode plus rapide mais un poil moins précise :

La batterie a une capacité de ~75 kW
Sur autoroute elle se vide en ~350 km

75 / 3.5 = 21.4 kW, c'est cohérent avec ton résultat

[Axolotl]

Vous oubliez que les ports Usb sont alimentés par la batterie 12v, elle-même rechargée par la grosse

[KrysR]

Thomas, si je peux me permettre, je pense que tu confonds énergie stockée et puissance. La batterie de nos tesla model3 long range ont effectivement une capacité de 75 kWh, ce que l’on pourrait comparer à la quantité d’essence embarquée dans le réservoir d’un véhicule thermique (bien que l’energie contenue dans les quelques dizaines de litres d’essence soit largement supérieure à la quantité d’energie Stockée dans les batteries de nos véhicules).

[MichelKuenemann]

Bonjour à tous,

KrysR a bien sûr raison. Il ne faut jamais confondre énergie et puissance. Quand on s'intéresse comme nous tous aux VE, il faut se répéter comme un mantra: "l'énergie est la puissance multipliée par le temps".

Usain Bolt court le 100 m en moins de 10 secondes, il est très puissant, même explosif, mais il ne fournit pas beaucoup d'énergie le temps d'un sprint. On voit bien que les deux grandeurs n'ont finalement pas grand chose à voir l'une avec l'autre. Elles sont essentiellement indépendantes. Connaitre l'une ne renseigne pas sur l'autre si le temps est inconnu.

L'analogie du plein d'essence est tout à fait pertinente. Une formule 1 est puissante grâce à son moteur, mais comme son réservoir est petit, elle ne fera que 300 km, le temps d'un grand prix. Un poids lourd a un moteur moins puissant mais ira beaucoup plus loin car son gros réservoir embarque beaucoup plus d'énergie.

Le calcul que tu proposes donne une information intéressante, mais malheureusement pas la puissance moyenne consommée par le moteur

Tu divises l'énergie totale contenue dans la batterie par la distance qu'il est possible de parcourir, tu obtiens un résultat en Wh/km qui ne ressemble pas à une puissance (les physiciens disent que cette grandeur n'est pas "homogène" à une puissance), car comme on le sait tous à présent, une puissance est une énergie divisée par le temps (pas moyen de déroger )

En faisant le calcul en veillant à bien utiliser les bonnes unités, on a:

C = 75 (KWh) / 315 (km) = 0.214 KWh/km ou encore 214 Wh par km

Ce chiffre est à rapprocher des 200 Wh par km que j'utilise dans mes calculs. Mon estimation de consommation kilométrique est donc cohérente.

Ton raisonnement ne permet de calculer que ceci (c'est déjà très intéressant ). Pour calculer la puissance moyenne, il faut absolument la vitesse. C'est un pur hasard que les chiffres se ressemblent.

(NOTE aux puristes: je fais abstraction du rendement de conversion, mais comme il est proche de 0,9, cela a peu d'impact sur le résultat)

A+
Michel