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Quels sont les paramètres à prendre en compte en matière de voiture électrique ?
Aujourd’hui, nous disposons de nombreuses sources d’informations sur les voitures électriques et hybrides, leurs performances, leurs vitesses de chargement et leurs autonomies. Pour les voitures thermiques, les questions que l’on se pose probablement le plus souvent concernent la combustion ou l’accélération. Pour une voiture électrique en revanche, ce sont l’autonomie et la vitesse de recharge qui viennent généralement à l’esprit. Ces deux paramètres sont soumis à des normes et à des restrictions.
La durée de charge et le nombre de kilomètres que la voiture pourra parcourir ne sont pas clairement définis. L’autonomie d’une voiture électrique dépend principalement des paramètres de la batterie. Elle dépend toutefois aussi en grande partie de nos compétences et de nos connaissances. Cela dit, la durée de recharge de la voiture dépend principalement du mode de recharge utilisé. Nous vous expliquons ici comment s’effectue la recharge d’une voiture électrique. Nous nous intéresserons à Contact, Jazzy2Go et Schneider Electric.
Quels modes de recharge peut-on distinguer ?
En parlant de la recharge électrique des véhicules, il faut tout d’abord faire la distinction entre ce que l’on appelle les « modes de charge ». Ceux-ci sont identifiés comme « mode » dans les spécifications des constructeurs. En général, ils définissent la manière dont le véhicule se branche et la sécurité et la fonctionnalité qui en découlent. Actuellement, la charge en mode 1, c’est-à-dire la connexion directe à une prise de courant fixe par câble, est peu utilisée. Aux États-Unis, cette pratique est même interdite. On distingue aujourd’hui les modes de recharge suivants :
Mode 2 jusqu’à 3,7 kw AC – Recharge via un chargeur branché sur un câble 230V AC. Une fiche auto adaptée est déjà prévue de l’autre côté du chargeur. La connexion avec le chargeur à la prise électrique permet d’obtenir le niveau de protection autorisé.
Mode 3 de 3,7 kw AC à 22 kw AC – Recharge à partir d’un boîtier mural ou d’une borne indépendante via un câble. Les deux fiches sont verrouillées pendant la charge. Le niveau de protection d’une telle connexion doit être d’au moins IP44. Cette connexion garantit un haut degré de sécurité.
Mode 4 à partir de 43 kw – Recharge rapide DC. Les prises de charge se trouvent uniquement sur le câble qui est relié de manière fixe à la borne de charge. Le processus se fait indirectement via un chargeur DC externe qui surveille son état en temps réel. En raison de sa puissance élevée, le câble a un grand diamètre et est nettement plus lourd que le câble à courant alternatif. Le mode 4 offre également un niveau de protection élevé.
Les normes de base pour les prises de recharge AC
La norme de base pour les prises AC destinées à la recharge est le type 2 pour les véhicules européens. La norme pour les voitures américaines et japonaises est le type 1. Quant aux prises DC, nous disposons aujourd’hui de CHAdeMO et de CCS (Combined Charging System). Le développement de HPC (High Power Charging) permet aujourd’hui de fournir une puissance allant jusqu’à 350kW. Les prises CCS sont de plus en plus souvent installées dans les voitures. Elles sont disponibles en versions avec une prise de type 1 et de type 2. Nous pouvons donc recharger la voiture indirectement via le chargeur de bord avec du courant alternatif de faible puissance (TYP1, TYP2) ou directement sur la batterie avec du courant continu (CCS Type1, Type2). En fonction de la prise utilisée, l’énergie est transmise directement à la batterie ou via le chargeur de la voiture.
Comment recharger une voiture hybride ?
Les voitures hybrides ne disposent pas actuellement de prises de charge DC. En effet, la plupart des hybrides de ce type actuellement disponibles sur le marché disposent de packs de batteries d’une capacité d’environ 10 kWH (kilowattheures) seulement. Ainsi, les câbles de recharge pour hybrides rechargeables de 3,7 kW sont généralement la variante monophasée la moins chère. Les chargeurs embarqués ne permettent toujours pas une puissance plus élevée.
Quelle que soit la puissance du chargeur embarqué, il est possible d’utiliser un câble avec une fiche de type1 ou de type2 de n’importe quelle puissance. Même si le nombre de phases du câble ou le courant de charge maximal qu’il peut transporter diffère du nombre de phases du câble ou du courant de charge maximal que le chargeur embarqué de notre voiture peut gérer, il permettra la recharge. Par conséquent, la puissance maximale de la charge en courant alternatif dépend principalement de la puissance des différents appareils impliqués. Il s’agit de la puissance de la borne de recharge, du câble et du chargeur embarqué de la voiture.
Il faut savoir que lors d’une recharge rapide en courant continu, nous ne sommes pas limités par la puissance du chargeur embarqué. D’autre part, pendant la charge à mi-vitesse jusqu’à 22 kW, le courant alternatif est converti en courant continu par le convertisseur du véhicule.
Combien de temps les voitures hybrides se rechargent-elles ?
Plus le temps de charge est court, plus la puissance est importante. Mais dans tous les cas, la puissance maximale de la recharge équivaut à la puissance maximale. Par exemple, même si le câble de charge et le chargeur sont triphasés avec une puissance maximale de 22 kW et que le chargeur embarqué du véhicule n’a que 3,7 kW, le véhicule ne pourra être rechargé qu’à cette puissance. Il en va de même, si la station de recharge a une puissance de 22 kW et que le chargeur embarqué du véhicule permet également une telle puissance, et que nous utilisons un câble monophasé de 7,4 kW. Dans ce cas, la puissance est plafonnée à la valeur minimale dans le système. C’est-à-dire à la puissance maximale du câble.
Quel type de câble est branché à la prise électrique ?
La puissance électrique exprimée en watts dépend des valeurs de courant et de tension dans le circuit. La puissance maximale du câble s’exprime donc par le nombre de phases 230V et la valeur nominale de l’intensité, en ampères. Pour différencier le câble, des résistances sont connectées dans les fiches de type 1 et de type 2. La valeur de la résistance informe le système de charge de la valeur maximale du courant.
