Êtes-vous prêt pour la tempête des stations de recharge?

La voiture électrique gagne peu à peu le cœur des consommateurs. Aujourd'hui, environ 1,6 % des voitures nouvellement immatriculées sont électriques, mais cette part ne fera qu'augmenter dans les années à venir. Les utilisateurs veulent avant tout avoir la certitude d'avoir une station de recharge à proximité. Mais comment s'y prendre au mieux ?

 

Technologie

La technologie elle-même est relativement simple. Selon le type, le véhicule électrique contient un ou plusieurs moteurs. Selon la taille et les performances, la puissance totale varie de 15 à 300 kW, bien que le marché évolue tellement que ces chiffres seront bientôt dépassés. Les moteurs sont alimentés par une batterie, une autre technologie qui progresse rapidement.

Une Tesla Model X et l'Audi e-tron 55 ont une capacité de 95 kWh et se situent donc à l'extrémité supérieure du marché des voitures particulières. Un autre modèle populaire est la Nissan Leaf, qui, avec sa capacité de batterie de 56 kWh, se situe plutôt dans le milieu de la gamme. Notez que la capacité de la batterie en elle-même ne dit pas grand chose sur l'autonomie de la voiture, car il y a plusieurs facteurs qui influencent cela : vitesse, style de conduite, environnement, température extérieure, poids, âge ...

Mais pour l'emplacement de la station de recharge, nous en tenons bien sûr compte, même si ce n'est qu'un des facteurs de base. Les autres facteurs sont le mode de chargement du véhicule, le type de véhicule, le type de connexion et l'alimentation électrique de la maison.

mode de chargement

La norme IEC 61851 spécifie quatre modes de charge. Les modes 1 à 3 sont des modes de charge pour le courant alternatif, où le mode 3 est subdivisé en trois modes de charge A, B et C. Le mode 4 décrit les caractéristiques requises pour la charge en courant continu.

 

Le mode 1 est peut-être le système le plus simple, mais il n'est pas utilisé dans la pratique. Dans ce cas, on utilise l'installation existante avec une prise domestique de 230V/10A et aucune limitation ou protection supplémentaire n'est prévue.

Le mode 2 est une méthode de facturation plus couramment utilisée pour les foyers résidentiels. Ici aussi, une prise standard peut être utilisée, mais contrairement au mode de charge 1, il existe une fonction de contrôle sous la forme d'une protection contre les fuites à la terre dans le câble. Ces renseignements permettent de réguler le processus d'inculpation. Théoriquement, le courant de charge est de 32 A maximum et la puissance de charge de 22 kW maximum. Toutefois, cela n'est possible que dans les grilles 3*400+N ; en principe, ce n'est pas le cas pour les maisons standard. Il convient également de mentionner que le courant traversant le véhicule lui-même est limité à une norme de 10 A, à titre de protection. Il devrait être clair dès le départ que cette approche n'est pas souhaitable pour plusieurs raisons. Tout d'abord, il y a la capacité limitée disponible pour la recharge. Une maison privée standard a une moyenne de 10 kVA. Cette puissance supplémentaire peut fonctionner la nuit, mais des problèmes de capacité peuvent facilement survenir pendant la journée. Un deuxième problème est le temps de charge considérable dans ce mode de chargement. Pour un véhicule avec une batterie de 40 kWh - qui est encore limitée - cela signifie rapidement 18 heures pour faire le plein. Même ceux qui veulent partir en urgence reviendraient d'un voyage stérile, car après une demi-heure, la batterie n'est chargée qu'à 3 %. Avec les autres modes de chargement, ce chiffre peut atteindre 25 %, ce qui est suffisant pour effectuer un court trajet. L'AREI ne permet pas à une prise murale de tirer plus de 10A en continu, bien qu'il existe des prises murales dans un circuit séparé qui permettent 16A en continu.

Le mode 3 est la méthode de charge en courant alternatif dans laquelle une station de charge avec un interrupteur de fuite à la terre intégré est utilisée. Cela donne à l'utilisateur un maximum de flexibilité. Parce que la capacité est importante -22 kW pour les réseaux triphasés - qu'ils aient à bord un chargeur de 3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW ou 22 kW. Si nécessaire, un (auto) transformateur peut être utilisé pour augmenter la tension du circuit. Notez qu'un autotransformateur donne une erreur dans l'essai à la terre car il n'y a pas de séparation galvanique entre le côté primaire et le côté secondaire. Ainsi, vous pouvez passer d'un circuit de 3 X 230 V sans neutre à un circuit de 3 X 400 V si nécessaire. Si le 230 V triphasé n'est pas disponible, le gestionnaire de réseau devra faire les ajustements nécessaires pour obtenir un réseau triphasé. La communication s'effectue selon le protocole OCPP (Open Charge Point Protocol).

Le mode 4 est la seule méthode de charge en courant continu. Ici aussi, on peut parler de contrôle avancé de la charge avec communication entre la station et le véhicule. La communication se fait ici via CanBus ou OCPP.

 

Connecteurs

Le type de connexion peut également varier en fonction du type de véhicule et de la station de recharge.

Les connecteurs de type 1 sont du type SAE J1772 (voir photo) et étaient à l'origine utilisés principalement en Amérique du Nord et au Japon. Aujourd'hui, ce type de connecteur est populaire partout et on le retrouve sur des noms connus tels que Toyota, Nissan, Peugeot, Opel, Ford ... Veuillez noter que chaque marque ne fournit pas un seul type de connecteur, cela dépend du modèle et parfois même de l'année de production.

Le type 2 est la norme européenne d'origine pour la recharge des véhicules électriques. Avec les connecteurs de type 2, il est possible de charger des véhicules monophasés ou triphasés 16/32A. C'est notamment le cas des marques allemandes telles que Porsche, BWM, Audi et BMW, mais la Tesla Model S est également équipée pour ce type de véhicules.

Pour la charge DC, 2 types sont également populaires, le connecteur Chademo qui permet une charge bidirectionnelle (voir l'encadré sur l'utilité de cette méthode) et la prise CCS qui permet la charge AC et DC.

Que disent les règles d'installation ?

Comme mentionné, il existe certaines conditions électriques importantes pour l'installation correcte d'une station de recharge :

• une protection différentielle correcte;
• une connexion à la terre avec une résistance de dispersion conforme ;
• les schémas électriques nécessaires.

Comme vous le savez, un nouvel AREI est entré en vigueur l'année dernière. Dans la partie 7 sur les règlements spéciaux, il y a place pour un chapitre spécifique sur ce sujet, mais cela n'est pas encore terminé.

Nous travaillons actuellement à sa conception concrète. Jusque-là, nous pouvons nous appuyer sur les dispositions générales qui sont applicables, mais qui n'étaient pas spécifiquement destinées aux stations de recharge.

Le disjoncteur différentiel nécessite une certaine attention. Si le courant de défaut est supérieur à 6 mA DC, un différentiel spécifique doit être installé. Cette mesure de protection est incluse dans la partie 5.3.5.3.a de la nouvelle AREI.

La raison en est simple : le courant de défaut peut être constitué d'une composante alternative et d'une composante continue dans le cas de consommateurs non linéaires. Dans ce cas, le flux de courant n'est pas typiquement sinusoïdal, ce qui peut compromettre le fonctionnement d'un interrupteur différentiel classique.
Selon la norme CEI 61851-1, les points de charge monophasés et triphasés doivent être protégés contre ces composantes de courant continu de défaut.

Les solutions appropriées pour cela sont l'installation en amont d'un :

• Disjoncteur différentiel 30mA type B ou ;
• Dispositif à courant résiduel de type A 30mA avec un équipement supplémentaire qui garantit le déclenchement de l'alimentation électrique en cas de composants DC avec plus de 6mA dans le courant de défaut. Un type A seul est donc insuffisant.

 

Plannifier pour l'avenir

Wat tot slot zeer vaak uit het oog verloren wordt, is de toekomstplanning van de huisinstallatie. De logische gedachtegang is dat men bij de aankoop van een elektrisch voertuig één aansluiting wil voorzien, maar men vergeet dat de volgende wagens van de echtgenote, die van de eventueel nog inwonende kinderen en die van de bezoekers ook elektrisch zullen worden binnen afzienbare tijd. Hou daar dus rekening mee bij het advies verlenen, dat helpt niet alleen uw klanten maar genereert meteen ook wat extra omzet.

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