Posséder un véhicule ICE et ne pas savoir grand-chose sur les détails du processus de ravitaillement n'est pas très grave - c'est assez simple pour que cela n'ait pas vraiment d'importance. Avec les voitures électriques, il est certainement conseillé de se familiariser avec le processus de recharge, car il a un impact sur l'expérience utilisateur.
Lorsque vous faites le plein, vous attendez deux à trois minutes, vous payez le montant en fonction du volume de carburant que vous avez reçu et vous êtes prêt à partir. Cependant, si vous possédez une voiture électrique, la « station-service » est bien souvent votre propre maison et vous devez connaître votre installation électrique et les équipements de votre voiture. Et lorsque vous rechargez sur des bornes de recharge publiques, vous devez également connaître certaines choses, par exemple la puissance de charge maximale du chargeur et celle de votre voiture. Essayons de clarifier le sujet de la recharge.
Chargement CA
L’écrasante majorité des séances de recharge ayant lieu dans un véhicule électrique sont de ce type. Le principe est simple. L'interface domestique ou publique fournit toutes deux du courant alternatif. Le chargeur embarqué du véhicule convertit l'électricité AC en DC afin de charger la batterie.
Pour déterminer la puissance de charge maximale de notre voiture, nous devons connaître deux choses. Tout d’abord, les spécifications électriques de notre installation électrique domestique ou de l’interface publique et les spécifications pertinentes du chargeur embarqué de la voiture.
L'installation électrique domestique peut être monophasée ou triphasée. La puissance monophasée est calculée comme suit : P= V * I. La tension monophasée dépend de l'endroit où vous habitez et en Europe elle est de 230 V. En le multipliant par le courant, nous obtenons la puissance de charge que l'installation électrique peut fournir.
Par exemple, si nous avons une tension de 230 V et un courant de 32 A, la puissance de charge est de 7,36 kW (230 V * 32 A). Dans le cas d'une électricité triphasée, avec une tension de 400 V et un courant de 32 A, la puissance de charge est calculée comme suit : P= V * I * √3 = 400 V * 32 A * 1,732 = 22 kW. Il est évident qu’une installation électrique triphasée peut fournir bien plus de puissance qu’une installation monophasée.
Passons maintenant à la voiture. Si le chargeur embarqué correspond à l’installation électrique, la puissance fournie à la voiture est la même. Par exemple, si vous possédez une Mercedes-Benz EQS équipée du chargeur embarqué de 22 kW en option, vous pouvez profiter pleinement de l'installation électrique triphasée ci-dessus et recharger votre voiture avec 22 kW à l'aide de la wallbox correspondante. Malheureusement, si vous disposez d'une installation triphasée et que vous connectez votre voiture à une prise Schuko (type F), avec un courant typique de 10 A, vous n'obtiendrez que 2,3 kW.
Pour calculer le temps de charge nécessaire pour votre voiture, vous avez besoin du contenu énergétique net de votre batterie en kWh et de la puissance de charge nette. Si vous possédez une voiture avec une batterie de 50 kWh, un chargeur embarqué de 11 kW et une efficacité typique du chargeur de 94 %, le temps de charge requis est de 50/(11*0,94)= 4 heures et 50 minutes. Ceci est cependant théorique et sa proximité avec la réalité dépend de ce que l'on appelle la courbe de charge, qui dépend du véhicule. Généralement, avec les installations domestiques et leur rendement inférieur, vous vous rapprocherez assez du nombre attendu.
Chargement CC
Dans le domaine de la recharge DC, les choses sont beaucoup plus simples. Étant donné que le chargeur CC fournit du courant continu et que la batterie du véhicule électrique est également alimentée en courant continu, le chargeur intégré n'a aucune importance dans le processus. La puissance de charge maximale que la batterie peut recevoir dépend de deux facteurs : ses spécifications et la capacité du chargeur rapide.
En général, les batteries des véhicules électriques utilisent une tension de 400 V, mais dernièrement, les véhicules électriques modernes utilisent des architectures de 800 V+, avec par exemple la Porsche Taycan, l'Audi E-Tron GT, la Hyundai Ioniq 5, la Kia EV6 et le Lucid Air. Ces voitures permettent de recharger une puissance allant jusqu'à 350 kW avec les chargeurs 800 V respectifs.
La gestion thermique joue un rôle essentiel dans la détermination des taux de recharge. La majorité des véhicules modernes sont équipés de systèmes de batterie refroidis par liquide, une condition nécessaire pour gérer la chaleur intense générée lors d'une charge rapide. En revanche, les modèles reposant sur un refroidissement passif par air plafonnent généralement leur puissance de charge CC à 50 kW pour éviter la surchauffe de la batterie.
Pour minimiser la dégradation de la batterie, les fabricants de véhicules électriques conseillent généralement d’arrêter la charge CC à 80 %. Cette recommandation est également motivée par l'efficacité, car le taux de charge chute fortement au-delà de ce point, ce qui rend le temps supplémentaire nécessaire pour atteindre une charge complète largement peu pratique.
Une chance perdue (?)
Le processus de recharge serait beaucoup plus simple si les véhicules électriques reposaient exclusivement sur le courant continu. Bien que cette idée puisse susciter un débat, l’adoption d’une approche uniquement en courant continu éliminerait le besoin d’un chargeur embarqué. Ce changement se traduirait par des véhicules plus légers et plus abordables et libérerait les propriétaires du fardeau du stockage des câbles de recharge dans leur coffre ou leur coffre.
Dans les configurations de recharge à domicile, les utilisateurs installeraient des boîtes murales CC capables de fournir jusqu'à 22 kW, ce qui correspond aux performances des boîtes murales CA. Bien que les boîtes murales résidentielles DC soient aujourd'hui sur le marché, elles coûtent actuellement environ cinq à sept fois plus cher que leurs homologues AC. Cependant, si chaque fabricant s’engageait exclusivement dans la recharge CC, des économies d’échelle se produiraient, ce qui ferait baisser considérablement le prix des chargeurs CC à usage domestique.
On pourrait affirmer que ce choix aurait dû être réglé dès le début du mouvement de mobilité électrique, mais il n’est toujours pas résolu. En conséquence, il s’agit peut-être de l’occasion manquée la plus importante pour faire progresser la mobilité électrique dans son ensemble.
