A-Z de la recharge intelligente des VE - un glossaire

Au cours des dernières années, les véhicules électriques (VE ) ont été acceptés et utilisés dans le monde entier à un rythme effarant. La croissance qualitative du marché des VE coïncide avec une période où le monde cherche de nouvelles méthodes pour soutenir ses réseaux électriques. Ces méthodes comprennent, entre autres, la décentralisation du réseau et l'évolution de la recharge des VE - la recharge intelligente des VE.

La prévalence des VE sur la scène automobile mondiale met les réseaux électriques à rude épreuve en raison de leur forte dépendance à l'égard du réseau. Pour équilibrer l'offre et la demande d'énergie et éviter l'effondrement du réseau, la plupart des pays adoptent désormais la recharge intelligente des VE.

En tant que propriétaire de VE ou gestionnaire de flotte, il est important de comprendre les aspects nécessaires de la recharge intelligente des VE. En vous familiarisant avec la terminologie associée à la recharge intelligente des VE, comme indiqué ci-dessous, il devient non seulement plus facile de gérer votre véhicule mais aussi de communiquer efficacement avec les autres membres de la communauté des VE.

Chargement en CA

Le courant stocké dans la batterie d'un VE typique est le courant continu (CC), tandis que le courant qui provient du réseau est le courant alternatif (CA). Par conséquent, une conversion doit avoir lieu à l'intérieur ou à l'extérieur du VE pour concilier ces deux courants distincts. Lorsque la conversion a lieu à l'intérieur du VE, le processus est appelé charge en courant alternatif.

Dans le cas de la charge en courant alternatif, le courant alternatif circule du chargeur en courant alternatif vers le véhicule électrique et est converti en courant continu par le chargeur embarqué, qui charge ensuite la batterie du véhicule électrique.

Gestion active de la charge (ALM)

Lorsqu'un VE est connecté à une infrastructure de recharge, il n'est en concurrence avec aucun autre véhicule et bénéficie donc d'une recharge maximale. Cependant, la présence de plusieurs VE entraîne la nécessité de satisfaire tous les VE en cours de charge. Cela crée parfois, au mieux, un déséquilibre et, au pire, un arrêt des installations électriques connectées à l'infrastructure.

L'ALM permet d'éviter ces cas. Grâce à l'ALM, les bâtiments peuvent facilement communiquer avec les stations de recharge des VE afin de répartir uniformément la charge disponible entre les VE sans solliciter le réseau ou le bâtiment.

Véhicules électriques à batterie (BEV)

Les VEB sont la seule catégorie de véhicules électriques qui fonctionnent uniquement avec de l'électricité stockée dans une batterie. Leurs batteries, principalement des batteries lithium-ion (Li-ion), qui alimentent le véhicule et dégagent des émissions nettes de carbone nulles, sont facilement rechargeables aux points de charge.

Point de charge

Un point de charge, également appelé équipement d'alimentation des véhicules électriques (EVSE), est l'un des éléments qui composent l'ensemble de l'installation de recharge des VE.

Un point de charge transmet l'électricité à un VE par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs connecteurs, dont un seul peut être actif à la fois. En utilisant une station-service comme analogie, un point de charge peut être comparé à un tuyau de ravitaillement qui reçoit l'électricité directement de la pompe à essence et la transmet au véhicule par l'embout, ce qui équivaut à une prise ou un connecteur de charge dans le cas des VE.

Opérateur de point de charge (CPO)

Un CPO est l'équivalent du gérant d'une station-service. Il est responsable de l'installation et de la maintenance d'un pool de charge, c'est-à-dire d'une installation qui abrite et exploite plusieurs stations de charge. La description de leur travail comprend l'achat et l'installation de matériel tel que des stations de recharge, la maintenance de la connexion au réseau, la fixation des prix pour l'utilisation de l'installation et la gestion de la connexion aux fournisseurs de services d'eMobilité (eMSP).

Station de recharge

Alors qu'un point de charge fonctionne de manière similaire à un tuyau de ravitaillement, une station de charge peut être comparée à une pompe à essence avec une interface utilisateur qui relie le réservoir d'essence au véhicule. Une station de charge sert d'intermédiaire entre le réseau et le VE, en régulant la quantité d'électricité, en affichant le prix pour que les propriétaires de VE et les CPO puissent le voir, et en servant d'outil vital dans la gestion active de la charge.

Une station de recharge, tout comme la pompe à essence, peut être équipée de plusieurs tuyaux et de plusieurs points de charge, chacun d'eux ne pouvant servir qu'un seul véhicule électrique à la fois.

Système de gestion des stations de charge (CSMS)

Le CSMS est un ensemble d'outils qui fonctionnent ensemble pour aider les opérateurs de points de charge et leur permettre de mieux gérer les pools de charge des VE. Ces systèmes comprennent des technologies telles que le logiciel de recharge intelligente des VE qui fait de la recharge intelligente une possibilité et un processus simplifié.

Système de charge combiné (CCS)

Le CCS est une méthode de charge rapide qui a gagné en popularité en Europe et en Amérique du Nord au cours des dernières années. Elle a été développée en réponse à la lenteur du connecteur de type 2 (voir ci-dessous).

Les VE se multiplient rapidement, et le besoin d'options de chargement plus rapides augmente en conséquence. Le connecteur CCS combine le connecteur de type 2 avec deux autres lignes d'alimentation en courant continu dont la tension est nettement supérieure à celle du connecteur de type 2. Cette combinaison permet d'accélérer la recharge des VE au-delà de l'expérience normale.

Connecteur

À l'instar de la recharge d'un smartphone, chaque processus de recharge d'un VE nécessite deux connecteurs d'extrémité : une fiche dans le point de charge et l'autre dans la prise du VE. 

La vitesse de charge d'un VE dépend principalement des types de connecteurs utilisés.

Visitez ici pour en savoir plus sur les différents types de connecteurs et leur adéquation avec votre EV.

Chargement en courant continu

La charge en courant continu est simplement l'inverse de la charge en courant alternatif. La différence entre les deux réside dans l'hôte de la conversion du courant. Dans la charge en CA, le CA est converti en CC dans le chargeur embarqué installé dans le VE. La recharge en courant continu, quant à elle, fait appel à un point de charge capable de convertir le courant alternatif en courant continu avant de transmettre le courant au véhicule.

Réponse à la demande

L'une des idées centrales de la recharge intelligente des VE est la gestion efficace du réseau par la réponse à la demande.

La réponse à la demande se produit lorsque les consommateurs d'énergie et les gestionnaires de réseau communiquent entre eux pour optimiser l'utilisation et le transfert de l'électricité. Grâce à la recharge intelligente, les propriétaires de VE peuvent gérer à distance comment et quand leurs VE sont rechargés. Ainsi, ils peuvent charger leur véhicule pendant les heures creuses, ce qui réduit la pression sur le réseau.

Gestionnaire de réseau de distribution (DNO)

Le DNO est le médiateur entre le réseau et un service public, fournissant l'électricité aux pools de recharge des VE. Par conséquent, le CPO ne peut pas mettre en œuvre les installations nécessaires sans contacter le DNO responsable de la quantité et de la vitesse des distributions d'électricité.

Subvention pour les points de charge des véhicules électriques

La subvention pour les points de charge des VE est un programme du gouvernement britannique qui finance jusqu'à 75 % du coût total de l'installation de points de charge intelligents pour les VE dans les infrastructures domestiques du Royaume-Uni.

Fournisseur de services pour véhicules électriques (ESVP)

Les EVSP assurent la recharge des VE de point à point en gérant à la fois les performances des stations de recharge et l'expérience des conducteurs.

Il s'agit d'organismes qui gèrent de multiples affaires de recharge de VE, telles que la recharge publique, la recharge résidentielle, les dépôts de flotte, la recharge sur le lieu de travail, etc., afin d'offrir la meilleure expérience possible tant aux CPO qu'aux propriétaires de VE.

Fournisseurs de services de mobilité électronique (eMSP)

On peut dire que les eMSP sont l'autre facette des CPO. Alors que les CPO s'occupent du bien-être des pools de recharge de VE, les eMSP sont plus orientés vers les conducteurs. Leurs services comprennent :

• Fournir de nombreuses informations sur les bornes de recharge et leur utilisation.
• Suggérer des points de charge appropriés.
• Aider les conducteurs à ajuster leurs temps de charge.

Chargeur EV

Contrairement à une idée reçue, un chargeur de VE n'est pas une station ou un point de charge, mais plutôt un dispositif intégré au VE. Dans le cas de la recharge en courant alternatif, par exemple, le chargeur de VE, également appelé chargeur d'embarquement, est celui qui reçoit le courant alternatif et le convertit en courant continu avant de recharger la batterie du véhicule.

Conducteur EV

Un conducteur de VE conduit un VE et effectue des recharges résidentielles, publiques et sur le lieu de travail.

Chargement à domicile

La recharge à domicile, comme son nom l'indique, est le processus de recharge d'un VE à l'aide d'installations installées à la maison. Cependant, la recharge à domicile comporte différents niveaux, à savoir : le niveau 1 et le niveau 2.

La charge DV de niveau 1 est plus lente, fournissant un courant de sortie domestique standard à 110 ou 120 volts. Le niveau 2, en revanche, double le courant de sortie du niveau 1 à 220 ou 240 volts ou plus.

Système de gestion de l'énergie domestique (HEMS)

La recharge à domicile exige que les installations de recharge des VE partagent l'énergie avec les autres appareils ménagers. S'il n'est pas bien géré, cela peut perturber la consommation d'énergie de la maison. L'incorporation efficace de l'harmonie entre les appareils ménagers et les dispositifs de charge des VE concernant le réseau est HEMS.

Le système HEMS dispose de deux types de gestion de la charge : statique et dynamique. La gestion statique de la charge donne la priorité à l'énergie requise par les installations de recharge des VE, compromettant ainsi les autres appareils. La gestion dynamique de la charge est similaire à l'ALM en ce sens qu'elle prend en compte chaque élément qui doit être chargé et répartit ensuite la charge de manière uniforme.

ISO 15118

La norme ISO 15118 est une norme internationale établie pour rationaliser les accords de communication numérique que les VE et les stations de recharge doivent respecter lors de la recharge.

Visitez ici pour en savoir plus sur les protocoles.

Chargement des niveaux 1, 2 et 3

Dans la recharge des VE, comme dans le cas de la recharge des smartphones, il existe des niveaux qui dictent la vitesse et la qualité de la recharge.

La recharge de niveau 1, la plus lente de toutes, offre, à pleine charge, une vitesse de 3 à 5 miles par heure. Ce type de charge s'effectue en branchant votre VE sur une borne de recharge murale ordinaire.

Avec la charge de niveau 2, le VE, à la charge maximale, est assuré d'une autonomie d'environ 75 miles.

La recharge de niveau 3 donne à un VE une autonomie maximale de 298 miles. 

Batteries au lithium-ion (Li-ion)

La batterie Li-ion est le type de batterie le plus utilisé dans les VE en raison de son énergie élevée par unité de masse et de son rapport puissance/poids.

Miles par kilowatt-heure (Miles par kWh)

Les miles par kWh d'un VE sont équivalents aux miles par gallon utilisés pour les véhicules à moteur à combustion interne (ICEV). Le taux d'efficacité indique au conducteur d'un VE combien de kilomètres son véhicule peut parcourir avec un kWh d'électricité.

Si la batterie d'un VE a une capacité de 60 kWh et un rendement de 3 miles par kWh, il peut parcourir 180 miles avec une charge complète.

Moteur

Le moteur électrique, ainsi que la batterie, font d'un VE ce qu'il est. Les moteurs sont alimentés par le courant de la batterie, après quoi ils propulsent le VE.

Un bon moteur automobile doit avoir un couple de démarrage élevé, une forte densité de puissance et un rendement élevé. Les moteurs les plus répandus dans les VE sont les moteurs série à courant continu, les moteurs à courant continu sans balais, les moteurs synchrones à aimants permanents, les moteurs à réluctance commutée et les moteurs à induction à courant alternatif triphasé.

Chargement hors-pointe

Les heures creuses sont des périodes où la demande du réseau diminue considérablement, généralement la nuit. Lorsque les propriétaires de VE chargent leurs VE pendant cette période, on parle de charge en heures creuses.

En tirant parti de la recharge en heures creuses, les propriétaires de VE non seulement économisent sur les coûts de recharge, mais soulagent également le réseau de la charge supplémentaire qu'il aurait dû supporter pendant les heures de pointe.

Open Charge Alliance (OCA)

L'OCA est une chaîne mondiale de propriétaires publics et privés d'infrastructures pour VE dont l'objectif commun est de promouvoir des normes ouvertes par le biais de deux protocoles distincts :

• L'Open Charge Point Protocol (OCPP) comprend des obligations en matière de recharge des VE, telles que l'ajout de fonctionnalités de recharge intelligente, la sécurité, l'amélioration du traitement des transactions, etc.
• Open Smart Charging Protocol (OSCP) - quiétablit et informe les gestionnaires de réseau des prévisions concernant la capacité locale disponible pour la production et la génération, prévoit l'adaptation de la production et de la génération des ressources de flexibilité à la capacité du réseau, etc.

Plug and Charge (P&C)

P&C est une idée technologique initiée par la norme ISO 15118 (voir ci-dessus). Cette initiative vise à rendre la recharge des VE plus conviviale pour les conducteurs de VE.

Il s'agit d'un processus d'automatisation qui collecte les données des conducteurs dès qu'ils branchent leur véhicule. Avec P&C, les conducteurs n'ont plus besoin d'effectuer des paiements répétés, de scanner des codes-barres, de soumettre manuellement les informations d'identité de leur VE, etc.

Véhicule électrique hybride rechargeable (PHEV)

Les PHEV sont un type de VE qui combinent à la fois une batterie et un moteur à combustion interne pour fonctionner. Le véhicule commence par fonctionner sur la batterie, puis passe automatiquement au moteur à combustion interne.

Les batteries des PHEV peuvent être rechargées de trois façons :

• Aux stations de recharge - soit en courant alternatif, soit en courant continu.
• Freinage par récupération : énergie convertie à partir de la force inversée due au freinage.
• Charge générée par le carburant - le carburant du moteur à combustion interne est utilisé pour produire suffisamment d'électricité pour charger la batterie.

Chargement public

La recharge publique, par opposition à la recharge à domicile ou sur le lieu de travail, n'est pas exclusive. En raison de leur facilité d'accès, les bornes de recharge publiques réduisent la nécessité pour les VE, tels que les VHR, de passer à l'ICE pendant la conduite.

Identification par radiofréquence (RFID)

La RFID est l'identité unique que possèdent les VE et les conducteurs de VE. Elle est utilisée pour l'identification et le paiement de la recharge. Les conducteurs de VE possèdent généralement des cartes RFID pour faciliter le paiement des sessions de recharge.

Cependant, cette méthode a tendance à devenir fastidieuse et parfois accablante en raison de l'oubli du conducteur, de la perte de la carte ou d'autres formes de mésaventure. Cette redondance est l'un des défis que l'initiative Plug and Charge (voir ci-dessus) vise à résoudre.

Gamme

L'autonomie d'un VE correspond aux kilomètres qu'il peut parcourir avec une charge complète. Les facteurs qui influent sur l'autonomie d'un VE sont de nature physique ou comportementale : pneus, météo, style de conduite, etc.

Anxiété de la gamme

L'angoisse de l'autonomie est le sentiment qu'éprouvent les conducteurs de VE lorsqu'ils perçoivent une batterie faible et qu'ils ne trouvent pas d'alternatives en vue. L'angoisse de l'autonomie est l'un des principaux facteurs expliquant le refus des gens de passer aux VE.

Gamme par heure (RPH)

Le RPH est la façon dont les chargeurs de VE sont évalués. En connaissant le RPH de leur véhicule, les conducteurs peuvent prévoir la distance qu'il peut parcourir.

Le RPH est principalement déterminé par la capacité de la station de charge, l'efficacité du VE et l'état de charge du VE.

Opérateur de réseau d'itinérance (RNO)

Les RNO fournissent des services essentiels tant aux CPO qu'aux conducteurs de VE. L'itinérance permet aux conducteurs de VE d'utiliser n'importe quelle installation de recharge à laquelle ils ont accès sans avoir à s'identifier comme client de ladite installation ou station. Elle apporte de la fluidité dans l'engagement entre le conducteur et la station.

État de charge (SoC)

Le SoC d'un VE mesure la quantité d'électricité actuellement disponible dans sa batterie. Le SoC est similaire à la jauge de carburant d'un véhicule à moteur à combustion interne, et prépare le conducteur du VE à la prochaine action à entreprendre.

Chargement complémentaire

C'est ce qui se produit lorsque les conducteurs profitent du temps de stationnement de leur véhicule électrique pour le maintenir en charge, au lieu de laisser la batterie se vider de son énergie avant de la recharger.

Bouchons de type 1 et de type 2

Les fiches ou connecteurs de type 1 permettent une recharge rapide à une puissance comprise entre 3,7 kW et 7,5 kW CA, ce qui donne un RPH de 12,5 à 25 miles par heure.

Les prises de type 2, quant à elles, offrent une charge plus rapide entre 22 kW et 43 kW, ce qui donne un RPH compris entre 30 et 90 miles par heure.

Chargement de véhicule à réseau (V2G)

Le V2G est une technologie de recharge intelligente qui permet aux batteries des VE de renvoyer l'électricité inactive vers le réseau pour une meilleure gestion de celui-ci.

‍

Réservez un créneau avec notre équipe pour comprendre comment Hive Power peut booster vos projets de charge intelligente et de V2G avec nos solutions FLEXO.