Les notions de base sur les chargeurs de véhicules électriques

Introduction

Il existe une demande mondiale croissante pour la transition de véhicules thermiques vers les véhicules électriques. Et pendant cette transition où les véhicules passent du thermique à l’électrique, nos façon, manière et nos attitudes pour charger nos voitures et faire un plein changent également. Traditionnellement, les gens cherchent des stations de service le long de leur itinéraire vers un point de destination et attendent généralement que leurs réservoirs de carburant soient presque vides. Mais avec les véhicules électriques, les gens pourront recharger leur véhicule partout là où ils sont garés sans attendre que la batterie soit épuisée. Ainsi, si vous avez décidé de faire la transition et d’investir dans un véhicule électrique, la prochaine chose que vous vous demanderez probablement est de savoir comment le recharger. En fait, il y a beaucoup de choses à considérer avec les chargeurs VE, c’est pourquoi dans cet article, nous allons vous aider à comprendre les terminologies impliquées d’une manière simple et facile.

Types de recharge pour véhicules électriques

Les véhicules électriques peuvent être rechargés à l’aide de chargeurs VE ce qu’on appelle en anglais -electric vehicle supply equipment- (EVSE) ou uniquement en utilisant des prises de courants standard (220 V). 

Les types de recharges de voitures électrique (VE) sont classés en quatre modes de recharge différents :

• Le premier mode, appelé « Mode 1 », concerne les recharges effectuées à l’aide d’une prise de courant standard (220 V, max 10 A), sans limitation ni protection. Toutefois, en raison des risques et limitations inhérents à cette méthode, son utilisation est parfois interdite dans certains pays, tels que les États-Unis. Le câble utilisé par ce mode est généralement un câble domestique standard à 3 broches à une extrémité et un connecteur EV Type 2 à l’autre extrémité.

• Le deuxième mode, appelé « Mode 2 » correspond aux recharges effectuées à partir d’une prise domestique standard munie de mise à la terre. Il implique l’utilisation d’un câble de recharge vendu avec le véhicule électrique (VE). Ce câble, reliant une prise ordinaire à une voiture intelligente, est équipé d’un connecteur VE et d’une fiche conventionnelle. Le plateau sur le câble, également appelé ICCB (In-Cable Control Box) ou IC-CPD (In-Cable Control- and Protecting Device), intègre une limitation d’intensité de courant. Il remplace la protection normalement présente dans le point de recharge et peut échanger des informations avec la VE. Lors de l’utilisation d’un chargeur mode 2, la recharge doit être limitée à 10 A, restreignant ainsi la capacité de charge à un maximum de 2,3 kW.
  

• Le troisième mode, appelé « Mode 3 » offre des recharges contrôlées. Une communication s’établit entre la voiture et le chargeur, permettant à la prise d’être alimentée en courant lorsque la voiture et la borne de recharge détectent un courant de charge approprié pour les deux.
  
  Pour effectuer une recharge à domicile en mode 3, un raccordement adapté est nécessaire, pouvant être monophasé ou triphasé. Dans le cas d’une recharge en triphasé à domicile, une extension triphasée pour le raccordement principal peut être nécessaire.
  
  Le raccordement domestique fournit du courant alternatif (CA), converti en courant continu (CC) par le chargeur intégré de la VE. Ainsi, la recharge en mode 3 est une recharge AC, offrant une puissance allant de 3,6 kW (230 V/16 A) en monophasé à 22 kW (400 V/32 A) en triphasé. Les véhicules dotés d’un chargeur intégré plus puissant, comme la Tesla Model S (11 kW ou 16 kW en option), se rechargent plus rapidement en mode 3.

• Le quatrième et le dernier mode, appelé « Mode 4 » utilise du courant continu (CC), il est également appelé RRCC (recharge rapide en courant continu) ou recharge CC, ce mode est nettement plus rapide que le premier, deuxième et troisième mode et utilise des chargeurs dits chargeurs rapides DC qui sont alimenté toujours en triphasés (400 V). La recharge rapide vise les premiers 80 % de la capacité de la batterie de la VE tandis que les 20 % restants sont généralement plus lents. Bien qu’il soit possible de continuer la recharge jusqu’à 100 %, il est recommandé de l’arrêter après 80 % pour éviter les files d’attente aux stations de recharge.
  
  Les chargeurs rapides, fonctionnant en mode 4, sont directement connectés à la batterie de la voiture. Ils offrent une capacité de charge de 50 kW ou plus (150, 350 kWh). Bien que ces chargeurs soient coûteux à installer (entre 22 000 € et 175 000 € l’unité) et nécessitent un raccordement électrique robuste, leur utilisation domestique n’est pas prévue. En mode 4, le chargeur de la batterie se trouve dans la borne elle-même, et le chargeur intégré de la voiture électrique n’est pas utilisé.

Toutes les voitures électriques à batterie (VEB) et la plupart des hybrides plug-in rechargeables sont compatibles avec tous les modes de recharge (1 à 3).  En revanche, le mode quatre est généralement réservé uniquement aux voitures électriques à batterie. Donc il est important de vérifier si votre hybride plug-in rechargeable est capable de charger rapidement en courant continu.

Quels sont les types de connecteurs VE?

Comme c’est généralement le cas pour toute nouvelle technologie, les débuts sont difficiles et remplis de normes concurrentes. Les véhicules électriques ressemblent beaucoup à cela. Chaque fabricant utilise et développe ses propres normes et processus.
Les connecteurs VE peuvent varier considérablement selon le pays et le type de chargeur VE, soit de mode 1, 2, 3 ou 4. Jetons donc un coup d’œil à tous les connecteurs de charge VE dont nous disposons actuellement dans le monde.

Connecteurs CA :

• J1772 – Type 1 : Le connecteur SAE J1772, communément appelé connecteur J Plug ou Type 1, est une norme de charge utilisée principalement en Amérique du Nord et au Japon.
• Mennekes – Type 2 : Le connecteur Mennekes, également connu sous le nom de connecteur Type 2, est une norme de charge populaire en Europe.
• GB/T 20234.2 : Le connecteur GB/T 20234.2 est la norme nationale pour la recharge CA en Chine.

Connecteurs CC :

• CCS – Combo 1 : CCS Type 1 (Combined Charging System), ou connecteur CCS Combo 1 ou SAE J1772 Combo, combine la prise J1772 Type 1 avec deux broches de charge rapide DC haute vitesse. CCS 1 est la norme de charge rapide CC pour l’Amérique du Nord.
• CCS – Combo 2 : Le CCS – Combo 2, également connu sous le nom de CCS Type 2, combine la prise Mennekes Type 2 avec deux broches de charge rapide DC haute vitesse. CCS 2 est la principale norme de charge rapide CC utilisée en Europe.
• CHAdeMO : Le connecteur CHAdeMO est une norme de charge rapide CC initialement introduite et développée par les constructeurs automobiles japonais.
• GB/T 20234.3 : Le connecteur GB/T 20234.3 est la norme nationale pour la recharge DC en Chine.
• Tesla : également connu sous le nom de NACS (North American Charging Standard), est le connecteur utilisé en Amérique du Nord pour la recharge CA et CC, mais Tesla peut fournir aussi des voitures Tesla avec les autres connecteurs en fonction de la partie du monde dans laquelle vous vous trouvez et le modèle que vous souhaitez.

Combien de temps faudra-t-il pour recharger mon VE?

Le temps nécessaire pour recharger votre voiture électrique dépend fondamentalement de la capacité de la batterie de votre véhicule électrique et de la puissance de charge. Voici une formule simple que vous pouvez utiliser pour calculer le temps de recharge de votre véhicule électrique avec quelques exemples de son application.

Par exemple, pour un véhicule électrique avec :

• Capacité de la batterie 40 kWh
• Chargeur intégré de 6,6 kW pour le chargement sur secteur

Le temps de charge complet estimé en cas de chargement en CA est:

• 11h pour borne de recharge domestique de 3,7 kW (40 kWh / 3,7 kW)
• 6h30 pour borne de recharge AC de 11 kW (40 kWh / 6,6 kW, 6,6 kW car le chargeur embarqué ne peut permettre que cette quantité de puissance)

Le temps de charge complet estimé en cas de charge rapide en CC est:

• 50min pour borne de recharge rapide DC de 50 kW (40 kWh / 50 kW)
• 10 min pour borne de recharge ultra-rapide DC de 250 kW (40 kWh / 250 kW)

Combien coûtera la recharge de mon VE?

Le coût de recharge d’un véhicule électrique dépend du prix du kilowattheure (kWh), qui dépend de nombreux facteurs, notamment le pays où vous habitez, la période de l’année et même l’heure de la journée à laquelle vous choisissez de recharger. puisque le prix de l’électricité varie également tout au long de la journée. Dans l’ensemble, recharger votre véhicule électrique coûte beaucoup moins cher que faire le plein d’une voiture à essence/diesel.

Ou puis-je recharger mon véhicule électrique?

Contrairement aux véhicules à essence traditionnels, qui font le plein dans les stations de service, les véhicules électriques peuvent se recharger à plusieurs endroits, notamment dans les bâtiments résidentiels (maison), les petits et grands immeubles de bureaux, les parkings publics, les supermarchés, les autoroutes, les gares urbaines, les centres commerciaux et les salles des sports. Mais, la plupart des propriétaires de véhicules électriques effectuent leurs opérations de recharge beaucoup plus à la maison ou au travail et seulement quelquefois à d’autres endroits.