Les principaux constructeurs automobiles mondiaux ont désormais lancé un ou plusieurs modèles de véhicules rechargeables. Le développement de ce marché se traduit cependant par des caractéristiques et des performances variées : véhicules 100% électriques, véhicules hybrides rechargeables, recharge par courant alternatif ou par courant continu, compatibilité ou non avec certains paliers de puissance de recharge.
Ainsi tous les véhicules n’ont pas la capacité d’utiliser toute la puissance d’une recharge normale accélérée et deux technologies coexistent pour la recharge rapide (courant continu et courant alternatif). Les dispositions qui suivent ont pour objectifs de vous aider à mieux comprendre les spécificités techniques associés à la recharge de véhicules électriques.
LES PALIERS DE PUISSANCE
Il existe plusieurs paliers techniques de puissance de recharge, correspondant globalement aux puissances disponibles avec des installations dimensionnées pour 16, 32 et 63 Ampères soit :
- 16 A monophasé, permettant la recharge à 3,7 kW considéré comme la puissance de recharge normale standard ;
- 32 A monophasé, permettant la recharge à 7.4 kW, considéré comme la puissance de recharge normale accélérée ;
- 32 A triphasé, permettant la recharge à 22 kW, considéré comme la puissance de recharge normale accélérée ; (peut aussi être converti en courant continu au prix d’un redresseur)
- 63 A triphasé, permettant la recharge à 43 kVA, considéré comme la puissance d’une recharge rapide, en courant alternatif ou continu.
La puissance nominale est la puissance maximale admissible pour de longues durées et un point de charge peut délivrer des puissances inférieures à sa puissance nominale. Ainsi on peut envisager de dimensionner à 7 kVA un point de charge normal au vu de l’évolution de la conception des véhicules dont il est fait mention ci-après.
L’augmentation de la puissance de recharge permet de décroitre sa durée en proportion. Ainsi, pour une batterie de capacité moyenne (par exemple de 25 kWh et 160 km d’autonomie) qui serait totalement déchargée, la recharge complète serait d’une durée théorique pouvant aller d’environ 8 heures pour la recharge normale (3,7 kVA) à environ 30 minutes pour la recharge rapide (43 kVA).
Les premières offres de véhicules se sont calées sur ces paliers de puissance ; on voit toutefois apparaître des solutions à 7 kVA (nécessitant du 32A monophasé) compatibles avec des bornes 22 kVA. Il convient de noter que la charge accélérée permet une utilisation plus polyvalente de la station de recharge (plus de véhicules chargés sur une même durée) améliorant ainsi l’équation économique de l’infrastructure.
LE MODE DE CONNEXION POUR LA RECHARGE
Plusieurs solutions de connexion (modes) sont définis pour les véhicules rechargeables selon la norme NF EN 61851-1:
1. Le mode 1 permet le raccordement du VE au réseau d’alimentation (secteur) en utilisant les prises normalisées jusqu’à 16 A en monophasé (Cf. norme NF C61-314) ou triphasé et en utilisant les conducteurs d’alimentation et de mise à la terre de protection. L’intensité de charge sera limitée par le véhicule, à 8A lors de l’utilisation de prises de courant domestiques conformes au standard NF C61-314, ou à la valeur déclarée lors de l’utilisation de produits spécifiques dédiés à la recharge des véhicules électriques. L’utilisation du mode de recharge 1 nécessite un dispositif de protection différentiel (dispositif différentiel résiduel ou D.D.R.) et un dispositif de protection contre les surintensités. Le mode 1 est particulièrement adapté à la charge des petits véhicules et des deux-roues.
2. Le mode 2 est identique au mode 1, dont il ne se distingue que par l’intégration d’un boitier de contrôle sur le câble d’alimentation fourni par le fabricant du véhicule, vérifiant l’intégrité du branchement du véhicule. Les limitations propres au mode 1 sont applicables au mode 2. Le mode 2 est adapté aux véhicules à 4 roues en complément du mode 3, afin de permettre une charge lente ou de secours à partir de socles de prise non spécifiques.
3. Le mode 3 inclut un quatrième fil entre la borne et le véhicule pour garantir la continuité de terre entre le véhicule et la borne. Il nécessite une prise spécifique et un socle de prise correspondant à la norme 62196-2. Il comporte également un « fil pilote » permettant au véhicule de limiter la puissance appelée pour sa recharge à une valeur maximale prescrite par la borne. Ce mode de recharge est le standard pour la recharge des véhicules électriques.
4. Le mode 4 enfin, utilisant un chargeur externe, est utilisé essentiellement pour la recharge rapide continue.
