Infrastructure de recharge des véhicules électriques en courant alternatif ou continu.

Les véhicules électriques existent depuis longtemps, même à l'époque où les chevaux étaient le principal mode de transport entre 1828 et 1835. En Hongrie, aux Pays-Bas et aux États-Unis, des personnes ont su anticiper et développer des VE de petite taille. Le premier véhicule électrique brut a été construit en 1832 par Robert Anderson, mais il a fallu attendre les années 1880 pour que William Morison en construise un qui soit un succès.Un véhicule électrique (VE) doit être chargé et rechargé, tout comme votre smartphone. Pour ce faire, les stations de recharge, également appelées équipements d'alimentation des véhicules électriques (EVSE), fournissent de l'énergie aux VE rechargeables. Elles sont aussi anciennes que les véhicules électriques et se sont améliorées au fil des années. La recharge des VE peut se faire avec une alimentation en courant alternatif ou continu.

Comparaison entre les stations de charge CA et CC

Bien qu'elles soient les plus utilisées, les stations de recharge en courant alternatif ont leurs particularités, tandis que les stations de recharge en courant continu présentent des nouveautés et des inconvénients. J'ai comparé ces deux types de bornes de recharge en me basant sur le sujet suivant :

Nature de la direction de la charge en CA et CC

Les courants alternatifs (CA) sont généralement appréciés pour changer de direction sur de courtes périodes, et les réseaux produisent généralement du CA. Il est facile de transmettre le CA d'un endroit à un autre, c'est pourquoi il est généralement fourni aux chargeurs de VE (stations de charge). Cependant, les batteries des véhicules électriques ne peuvent stocker l'énergie électrique qu'en courant continu (CC).Comment alors charger une batterie à courant continu dans votre voiture avec le courant alternatif fourni par le réseau ? Pour charger ces véhicules, des infrastructures de soutien telles que des infrastructures de charge en courant alternatif et en courant continu ont été mises en place pour fournir de l'énergie électrique. Les stations de recharge en courant alternatif fournissent de l'énergie en courant alternatif, mais le chargeur embarqué dans la voiture électrique convertit le courant alternatif en courant continu pour qu'il soit accepté par les batteries. La différence entre une station de recharge en courant alternatif et une station de recharge en courant continu est la manière dont l'énergie est acheminée vers les batteries. Dans le cas de la station de charge CA, le circuit de charge embarqué est directement connecté à l'alimentation CA. Ensuite, il utilise un convertisseur qui convertit le courant alternatif en courant continu avant de le transmettre à la batterie de la voiture. Les stations de charge à courant continu, quant à elles, fournissent du courant continu aux véhicules électriques, sans conversion dans le chargeur embarqué ; la conversion du courant alternatif en courant continu est effectuée dans la station avant d'être transmise à l'EVSE.

Vitesses et tensions de charge des infrastructures de recharge des véhicules électriques

L'infrastructure de recharge des véhicules électriques comporte différents niveaux basés sur la vitesse et la capacité. La classification actuelle des vitesses de charge est celle des niveaux 1, 2 et 3. Les niveaux 1 et 2 concernent la recharge en courant alternatif, tandis que le niveau 3 est connu sous le nom de recharge rapide en courant continu. Pour la charge en courant alternatif de niveau 1, il faut une nuit de charge pour parcourir entre 80 et 80 km, avec une puissance de 1,3 kW à 2,5 kW sur une prise domestique de 120V. La charge de niveau 2, quant à elle, implique de passer à une tension d'environ 208 V-240 V et de charger à un rythme de 4 kW à 18 kW (soit l'équivalent de 12 à 54 miles par heure). Cette rapidité est attendue, car le temps nécessaire à la conversion du courant alternatif en courant continu est en partie responsable de la lenteur de la charge dans les stations de recharge en courant alternatif. Les chargeurs rapides à courant continu peuvent charger à un taux de sortie de 50 kW à 350 kW. Un véhicule, selon le type, peut être entièrement chargé en 15 à 45 minutes.

En savoir plus sur le fonctionnement de la charge rapide en courant continu

Chaque station de charge CC possède un connecteur de port unique. Ce caractère unique limite le type de véhicules que vous pouvez charger dans une station de recharge à courant continu. Ainsi, par exemple, un superchargeur Tesla ne peut pas charger d'autres véhicules que des Teslas. Les deux autres types de chargeurs à courant continu disponibles sont le système de charge combiné (CCS) et le CHAdeMo, qui sont relativement courants et peuvent être adaptés à différents véhicules électriques.De plus, les différents véhicules électriques ont des capacités de batterie et des taux d'acceptation de puissance différents. La quantité de puissance qu'une batterie peut accepter à un moment donné détermine son classement. Je connais en tout cas des modèles de VE récents qui peuvent accepter jusqu'à 270 kW par heure, bien que les modèles courants soient connus pour accepter une puissance de 50 kW par heure. La puissance des batteries des VE ne cesse d'augmenter, tout comme celle des stations de recharge. À partir de 2020, la plus haute station de recharge pour VE dont j'ai entendu parler sera de 350 kW. Alors comment ces deux éléments (la capacité des chargeurs et celle des batteries) peuvent-ils concorder alors que les chargeurs vont plus vite ? La bonne nouvelle, c'est qu'il n'est même pas nécessaire de les faire correspondre. Il suffit d'une communication entre le véhicule et la station de recharge sur la quantité d'énergie nécessaire pour que celle-ci soit distribuée.

Avantages et inconvénients de l'infrastructure de recharge des véhicules électriques disponible

La recharge en courant alternatif est encore très populaire, notamment la recharge de niveau 2. Vous ne pouvez donc pas toujours vous attendre à vous rendre dans une zone de recharge en courant continu, même si vous le souhaitiez, car la plus proche peut être très éloignée. Bien que la recharge en courant alternatif soit toujours sûre et excellente, elle est lente par rapport à la recharge en courant continu et nécessite plus d'heures de charge. Le cas des problèmes thermiques est l'un d'entre eux qui suscite des inquiétudes. La charge prolongée avec la charge rapide en courant continu réchauffe les batteries des VE, ce qui les dégrade légèrement au fil du temps. Bien que les effets à long terme fassent encore l'objet d'un débat, il est nécessaire de mettre au point des technologies de contrôle de la chaleur, dont l'installation est coûteuse, ce qui constitue un inconvénient majeur. Pour les stations de recharge en courant continu, une tension plus élevée est nécessaire. Elles ont besoin du niveau 480 volts pour fonctionner la plupart du temps, et le coût de cette exigence de tension est relativement plus élevé par rapport à la contrepartie CA. Ainsi, tant du côté des entreprises d'installation que des utilisateurs de VE, il y aurait des implications en termes de coûts.Chargement en courant alternatifChargement en courant continu1La conversionen courant continu se fait à l'intérieur de la voiture, tandis que la conversion se fait à l'extérieur de la voiture, dans la station de charge.2La courbe de charge est une ligne plate, c'est-à-dire qu'elle se charge à un rythme continu tout au long de la journée.2La courbe de charge est une courbe qui se dégrade, car le rythme de charge diminue avec le temps. Cela implique que la vitesse initiale rapide à laquelle la batterie du véhicule électrique accepte l'énergie diminue à mesure qu'elle s'approche de sa capacité totale.3La vitesse de charge est généralement de l'ordre de 22kW-43kW par km/h.Peut charger jusqu'à 50-100kW par km/h.4Les stations CA sont de plus en plus populaires.Les dernières stations de charge CC existent en Europe mais ne sont pas aussi populaires que les stations CA.5Utilisent un convertisseur de charge embarqué limité.Utilisent un convertisseur plus grand à l'extérieur du véhicule électrique pour une charge rapide et bidirectionnelle.Généralement, l'infrastructure de charge CA et CC se développe rapidement pour faciliter une meilleure utilisation des véhicules électriques. Cependant, la recharge en courant continu se distingue toujours par sa rapidité. Elle a également ses niveaux de capacités en termes de courant, de tension et de puissance. Par conséquent, même si nous pouvons utiliser ce que nous avons, il est préférable d'explorer de meilleures options comme la recharge en courant continu et d'améliorer l'efficacité.Ce blog fait partie d'une série V2X. Continuez à lire les autres blogs de la série.

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