Infrastructure de charge

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partie technique
Véhicules électriques
Infrastructure de charge
La mobilité électrique jouit d’une popularité considérable à l’heure
actuelle. Non seulement le sujet est omniprésent dans les médias,
mais son importance croissante se manifeste également dans
les statistiques des ventes. Une visite au Salon de l’automobile de
l’année dernière a montré que les voitures électriques ont désormais
le vent en poupe. A ce titre, nous sommes en mesure de parler
d’un changement de tendance concernant les prix des véhicules
électriques qui sont devenus, en partie, nettement plus avantageux.
L’offre croissante de véhicules électriques
pose également de nouveaux défis techniques en matière d’infrastructure de
charge.
Le problème posé
par l’infrastructure de charge
Les exigences en termes d’infrastructure de
charge sont aussi diverses que les besoins
de ses utilisateurs et un tel constat est également valable en ce qui concerne les solutions envisagées. Un grand nombre de
prises de courant sont certes disponibles
dans chaque bâtiment, mais toutes ne
conviennent pas à la recharge des batteries des véhicules électriques. Une
charge normale d’une batterie de traction
nécessite des courants de réseau impor-
tants. A l’heure actuelle, les prises de courant, les canalisations et les coupe-surintensité classiques sont bien souvent
sous-dimensionnés. Les dispositifs conjoncteurs de type conventionnel conviennent, dans le meilleur des cas, à une intensité assignée de 10 A. La recharge des
véhicules électriques exige quant à elle
une intensité assignée de 16 A (tableau 1).
Par ailleurs, des normes et des standards
internationaux contraignants en matière
de charge conductive (charge conductive:
charge par câble; charge inductive: charge
par champ inductif sans câble) ne sont
toujours pas disponibles actuellement.
Un certain nombre d’efforts sont réalisés
en matière d’harmonisation des normes,
mais le processus de formation des opi-
Figure 1.
nions techniques et politiques à ce sujet
n’est pas encore achevé. Par conséquent,
de nombreuses questions demandent réponse en ce qui concerne les connecteurs
et les raccordements «corrects» des véhicules électriques.
La contrainte de la durée
de charge
La durée de charge dépend en premier
lieu de la capacité de la batterie, ainsi
que des performances du chargeur. Tou-
Tableau 1
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ELECTROTECHNIQUE
tefois, un chargeur performant ne présente aucune utilité si le raccordement au
réseau n’est pas en mesure de fournir l’intensité exigée. La puissance de charge
d’une prise domestique conventionnelle
suffit aux batteries de petites dimensions
(par exemple celles des vélos et des
scooters électriques) afin de les recharger
pendant une courte période. Les véhicules de taille supérieure présentant une capacité de batterie proportionnelle nécessitent, quant à eux, une durée de charge
complète nettement supérieure, à savoir
une période comprise soit entre 12 et 15
heures sur une prise de courant conventionnelle 230 V/10 A, ou entre 5 et 8
heures sur une prise de courant 230 V/16
A. D’un point de vue pratique, les batteries ne sont toutefois pas complètement déchargées la plupart du temps,
un facteur qui réduit par conséquent leur
durée de charge.
La «charge rapide DC» offre également
une solution prometteuse. Le courant
continu est injecté dans la batterie par
l’intermédiaire d’un raccordement séparé, et ce, à une puissance élevée délivrée
par un chargeur fixe doté d’un branchement triphasé performant. Ce type de
processus autorise ainsi une recharge des
batteries à 80 % de leur capacité en l’espace de 30 minutes. L’équipement de telles bornes de recharge rapide présente
néanmoins un coût important, ce qui
permet d’espérer qu’une faible propagation de ces installations à court et à
moyen terme.
Obligation d’annoncer
et installation
L’installation d’une infrastructure de
charge pour les véhicules électriques est
soumise à une obligation d’annoncer aux
gestionnaires du réseau de distribution
(GRD). En effet, un branchement domestique existant peut être surchargé ne serait-ce que par un petit nombre de raccordements destinés aux véhicules
électriques. En raison de la demande de
raccordement et de l’avis d’installation, le
GRD est susceptible d’ordonner la mise
en œuvre de mesures correctives éventuellement nécessaires.
Un coupe-surintensité séparé et un dispositif de protection à courant différentiel-résiduel (DDR) séparé doivent être
installés pour chaque véhicule électrique
(figure 1). Au moment d’acheter une
borne de recharge à usage commercial, il
E-Mobility
est recommandé de faire l’acquisition
d’un modèle extensible. A ce titre, la planification électrique d’une nouvelle construction ou d’une transformation du bâtiment doit prévoir une quantité
suffisante de tubes vides (2 × M25) pour
les dispositifs de charge des véhicules
électriques. Pour les installations accessibles au public, il est également conseillé de prévoir un tube de type M80. S’agissant des installations existantes, un
spécialiste doit également contrôler si
l’installation a été effectuée de manière
appropriée.
Positionnement de la prise
de courant
Le document d’harmonisation HD 603
64-7-722:2012 entré en vigueur il y a peu
aborde notamment la question du positionnement correct d’une prise pour les
véhicules électriques. D’après les prévisions, ce document sera intégré à la NIBT
2015 (chapitre 7.22).
Les véhicules électriques disposent normalement de câbles d’une longueur de 5
m environ. Étant donné que les enrouleurs de câbles sont susceptibles de surchauffer pendant la charge, leur utilisation est donc déconseillée.
Différents fabricants proposent des bornes de charge domestiques («home
charge devices») (figure 2) destinées à la
recharge d’un véhicule électrique chez
soi. Celles-ci garantissent une sécurité accrue tant pour le véhicule que pour son
utilisateur. Elles sont également adaptées
aux limites de puissance de l’infrastructure de réseau disponible. Le compteur
électrique inséré en option dans les bornes de charge domestiques fournit des
informations relatives à la consommation d’énergie. Eventuellement, des appareils de commande permettent de re-
Contrôle
de l’équipement
des véhicules
électriques
Une autorisation requiert des essais de
sécurité électrique (protection contre
le contact et l’incendie) afin de garantir
un fonctionnement sans danger des
véhicules électriques.
Le laboratoire d’essais d’Electrosuisse
est, en Suisse, le leader pour la sécurité technique et les conseils.
Nos prestations
_ Certification et essai selon la norme
SEV TP69/2A d.1993 (d’après OMBT)
_ Contrôle de l’équipement des véhicules
admis à la circulation routière
_ Infrastructure de recharge
_ Conseil en matière de normes
Auteur
* Daniel Spiess est un installateurélectricien diplômé et occupe une
fonction de responsable dans le
service Formation continue d’Electrosuisse. En tant que chef de
cours et intervenant, il s’est spécialisé dans les domaines des véhicules électriques, de l’infrastructure
de charge et de la NIBT.
Matthias Huber
T +41 44 956 14 37
[email protected]
Electrosuisse
Luppmenstrasse 1
CH-8320 Fehraltorf
www.electrosuisse.ch
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partie technique
ELECTROTECHNIQUE
charger le véhicule pendant les heures
creuses. Afin de pouvoir réenclencher un
disjoncteur déclenché sans aide extérieure, il est judicieux de le poser le plus près
possible de la prise.
La facturation
de l’énergie soutirée
Dans les garages collectifs, les raccordements électriques disponibles suffisent
à recharger au moins un véhicule électrique. De plus, la consommation d’électricité est enregistrée par le compteur des
communs. Les coûts sont ainsi répartis
sur les différents locataires. L’installation
de compteurs d’énergie séparés pour les
prises de courant alimentant les installations de charge dans les garages collectifs
permet de facturer l’énergie réellement
consommée à chaque utilisateur. Par ailleurs, la recharge des véhicules électriques pourrait être proposée sous la
forme d’une prestation de service supplémentaire offerte au client dans les espaces accessibles au public, tels que les centres commerciaux, les restaurants et les
Figure 2
places de parc des entreprises. Toutefois,
une fourniture gratuite d’électricité ne
serait pas sans soulever de controverse
dans le débat mené à l’heure actuelle sur
les questions relatives au domaine de
l’énergie
■
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