- Introduction
- Chapitre 1 : Qu'est-ce qu'une borne de recharge rapide ?
- Chapitre 2 : Types de bornes de recharge rapide
- Chapitre 3 : Prix d'achat
- Chapitre 4 : Fonctionnement
- Chapitre 5 : Choix du site d'implantation
- Chapitre 6 Avantages
- Chapitre 7 Inconvénients
- Chapitre 8 Les éléments d'une borne de recharge
- Chapitre 9 Réglementation européenne
- Chapter I0 La suite
Il existe un grand choix de bornes de recharge rapide sur le marché. Parmi les fabricants connus de bornes de recharge DC, on trouve entre autres Alpitronic, Kempower, Siemens, ABB, Schneider Electric, Tritium, Delta Electronics. Les bornes de recharge rapide se distinguent par leur puissance de charge, leur type de prise et leur structure.
Puissance de charge
Le terme de charge rapide englobe les recharges en courant continu à partir d'une puissance de 22 kW et jusqu'à 600 kW. Toutes les bornes à partir de 150 kW sont appelée "recharge ultra-rapide" ou charge HPC (High Power Charging). La plupart des modèles proposent des puissances de charge par intervalles de 100 kilowatts, soit 100 kW, 200 kW, 300 kW et 400 kW.
Les premiers prototypes d'appareils pour une recharge en mégawatts (MCS, Megawatt Charging System) sont actuellement en cours de développement.
Pour que les voitures électriques fassent définitivement leur entrée dans notre quotidien, la recharge rapide devient indispensable. Les stations de recharge DC (ou simplement « stations de recharge rapide ») permettent de recharger les batteries des véhicules en un temps record - presque comme nous le ferions lors d’un plein à la pompe. Ce type de recharge pratique et rapide sera pour beaucoup le facteur décisif pour passer à la voiture électrique.
Les bornes de recharge rapides et ultra-rapides jouent également un rôle important dans de nombreux autres domaines :
Véhicules lourds : pour faciliter la recharge de grandes batteries contenues dans les véhicules industriels (camions, poids lourds), les bornes de recharge rapide sont indispensables. Cela va révolutionner les secteurs de la logistique, du transport, de la construction et des transports publics.
Flottes de véhicules : la recharge rapide présente de nombreux avantages pour la gestion d'une flotte importante de véhicules. Elle permet de garantir que les véhicules commerciaux, les taxis ou les voitures en autopartage, sont disponibles en peu de temps.
Type de prise
La plupart des bornes de recharge rapide (à l'exception des Superchargers Tesla) disposent d'au moins deux connecteurs, au choix : des connecteurs CSS (norme européenne), des connecteurs CHAdeMO (norme japonaise) ou une combinaison des deux. Souvent, les bornes de recharge rapide DC disposent également d'un point de recharge standard AC optionnel, de 22 kW.
Sur la plupart des bornes rapides, plusieurs véhicules peuvent se charger simultanément.
Les connecteurs CSS permettent d'alimenter une batterie de véhicule jusqu'à 350 kW. Les intensités supérieures à 500 A nécessitent un câble refroidi (liquid cooled cable).
Les domaines d'application
Selon le modèle et le fabricant, les bornes de recharge rapide peuvent présenter de grandes différences.
L'intégration dans l'environnement
Certains modèles peuvent être montés sur des murs, comme l'Alpitronic Hypercharger HYC 50.
L'intégration dans le système électrique
Des systèmes comme le Satellite de Kempower permettent d'installer l'infrastructure de recharge séparément de l'infrastructure électrique d'un bâtiment, ce qui est judicieux lorsque la puissance électrique disponible sur le site est limitée.
Kempower propose aussi un chargeur DC mobile sur roues qui peut être utilisé partout. Ce type de modèle convient notamment pour des évènements ponctuels ou par les entreprises de location de voitures qui peuvent ainsi déplacer le chargeur vers les voitures au lieu de déplacer les voitures vers le chargeur.
La modularité
Les bornes de recharge rapide d'Alpitronic et de Kempower sont modulaires et des nouveaux éléments de hardware peuvent être rajoutés ultérieurement. Les hyperchargeurs Alpitronic peuvent être équipés à tout moment de modules supplémentaires de 100 kW chacun appelés "powerstacks". Cela permet d'adapter le matériel en fonction de la demande et de le rendre résistant à l'épreuve du temps.
Le câblage
La longueur des câbles - et leur gestion - est également un élément important à prendre en compte. Dans les domaines d'application spécifiques comme la recharge de camions, bus et poids lourds, la gestion des câbles est cruciale.
Il n'est pas possible de répondre à cette question avec une réponse simple. Le prix dépend de nombreux facteurs :
- le fabricant
- le modèle
- la puissance
- l'équipement souhaité (longueur de câbles, gestion des câbles)
- prises (CCS, CHAdeMO)
D'autres options comme le terminal de paiement, l'écran tactile ou l'habillage de la borne ont également une influence sur le prix.
Il faut tabler sur des coûts à environ 200 € par kilowatt de puissance de recharge pour le matériel nu, avec un équipement de série.
Vous êtes curieux de savoir combien de temps il faut pour que les bornes de recharge rapide soient rentables ? Le calculateur de retour sur investissement de Virta fournit une première simulation.
Une borne de recharge rapide et le véhicule qui y est raccordé sont en interaction permanente pendant toute la session de charge. La borne HPC optimise la charge en permanence et adapte la puissance de charge si besoin.
Si plusieurs véhicules sont connectés en même temps à une borne de recharge rapide, la borne de recharge répartit la puissance disponible entre les véhicules. Des priorités ou des règles peuvent être définies selon le modèle choisi et les besoins. Par défaut, une répartition uniforme en fonction des arrivées est définie, mais cela peut aussi être le principe du "premier arrivé, premier servi".
Le système électronique dans la borne de recharge DC veille à ce que celle-ci n'alimente jamais un véhicule électrique avec une vitesse de recharge supérieure à ce qu'il peut supporter.
Exemple : une VW ID.3 avec une batterie de 77 kWh peut absorber une puissance de charge maximale de 125 kW. Sur une borne de recharge rapide Alpitronic Hypercharger de 300 kW, l'ID.3 est automatiquement alimentée avec une puissance maximale de 125 kW.
Au début de la session de charge rapide, la puissance de charge peut être plus élevée - jusqu'à ce que la batterie soit réchauffée - et diminue ensuite continuellement afin d'éviter une surcharge ou une surchauffe.
Vers la fin de la session, lorsque le niveau de remplissage est d'environ 80 %, la puissance de charge est réduite au minimum. Cela permet de maximiser la durée de vie de la batterie. La forme d'une courbe de charge est établit par chaque constructeur automobile et est "communiquée" par le véhicule à la borne de recharge.
Une borne de recharge rapide embarque une technologie complexe, qui explique sa taille imposante et son prix !
L'unité de contrôle
Le cerveau de la borne de recharge surveille et contrôle le processus de recharge.
Régulateur de puissance
Responsable de la régulation et du contrôle du flux de courant de la borne de recharge rapide au véhicule électrique et assure une charge efficace.
Interface de communication
Permet la communication entre le véhicule et la borne de recharge rapide. Parmi les informations échangées figurent l'état de charge, la puissance de charge, les informations de facturation, etc.
Mécanismes de protection et de sécurité
Garantissent un fonctionnement sûr et offrent une protection contre les surintensités, les surtensions, les surchauffes et les courants de défaut.
Redresseur
Élément essentiel des bornes de recharge rapide, il convertit le courant alternatif du réseau électrique en courant continu.
Système de refroidissement
Les bornes de recharge rapide génèrent de la chaleur en raison de leur puissance élevée. Un système de refroidissement permet de maintenir la température de fonctionnement à un niveau acceptable.
Gestion des câbles
Est indispensable pour les longs câbles de charge et pour la recharge des camions et des bus.
Écran tactile et éléments de commande
Fournissent des informations en temps réel sur l'état de la charge, la puissance de charge et le temps de charge restant. L'écran permet de démarrer, de payer et d'arrêter la charge.
Câbles de recharge
Les bornes de recharge rapide disposent d'au moins deux connecteurs : au choix, des connecteurs CSS (norme européenne), des connecteurs CHAdeMO (norme japonaise) ou une combinaison des deux.
Enveloppe extérieure
Protège contre les intempéries, assume des fonctions importantes en matière de protection contre les incendies et peut être pourvue d'un film personnalisé (branding).
Les fabricants de bornes de recharge rapide s'efforcent constamment de faire progresser la technologie. En parallèle, de plus en plus de modèles de voitures peuvent se recharger rapidement et prennent en charge des puissances de charge plus élevées.
L'augmentation du nombre de véhicules électriques à batterie dans le domaine du transport routier fait grandir encore un peu plus les besoins en recharge rapide car les batteries de ces véhicules industriels ne peuvent que recevoir de grandes puissances de charge.
Les premières bornes de recharge rapide avec des puissances de charge allant jusqu'à 600 kW sont déjà prêtes à être commercialisées et des prototypes pour la recharge en mégawatts (MCS, Megawatt Charging System) seront mis sur le marché dans les prochaines années.
Mais le R&D dans le secteur de la recharge ne se concentre pas uniquement sur la rapidité de recharge. Des efforts sont aussi fait sur l'amélioration de l'efficacité énergétique et de la réduire des coûts.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la supervision de recharge de véhicules électriques, parcourez notre guide de présentation.
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