Le nombre de véhicules électriques et hybrides rechargeables en circulation sur les routes françaises ne cesse d’augmenter ces dernières années Afin de permettre à ces véhicules de rouler, il est nécessaire de les recharger au moyen d’une borne de recharge.
Bien que de nombreuses personnes connaissent l’importance et l’utilité des bornes de recharge, peu d’entre elles savent comment elles fonctionnent.
Découvrez dans ce guide tout ce qu’il faut savoir sur le fonctionnement des bornes de recharge pour voiture électrique.
Une borne de recharge pour voiture électrique est un équipement permettant d'établir une connexion entre un véhicule électrique, ou hybride rechargeable, et une source d'électricité.
Les bornes de recharge permettent d'assurer un processus de recharge de la batterie qui soit à la fois sûr, efficace et rapide. Ces bornes, généralement de dimensions compactes et sous forme de boîtier, peuvent être montées sur un mur ou installées au sol sur un pied.
Afin de comprendre le fonctionnement d’une borne de recharge pour voiture électrique, il est important de connaître les éléments qui la composent :
Les bornes de recharge sont également équipées de plusieurs dispositifs de sécurité intégrés qui assurent une protection contre les surcharges et les courts-circuits.
Les bornes de recharge pour voiture électrique peuvent être implantées dans différents endroits :
Afin d’encourager la transition écologique et le développement de la mobilité verte, les autorités ne cessent d’augmenter le nombre de bornes de recharge dans les espaces publics. De nombreuses aides financières sont également proposées afin d’encourager les particuliers, les entreprises et les copropriétés à installer des solutions de recharge.
La France compte aujourd’hui plus de 100 000 bornes de recharge pour voitures électriques dans l’espace public. Le Gouvernement espère atteindre la barre des 400 000 bornes publiques d’ici 2030.
Le principe de fonctionnement d’une borne de recharge pour voiture électrique est relativement simple à comprendre.
La borne de recharge transfert de l’électricité depuis l’alimentation électrique vers la batterie électrique du véhicule. Le transfert se fait au travers d’un câble spécifique (généralement une prise T2/T2) qui relie la prise de la borne et la prise de la voiture.
Il existe cependant une différence entre le fonctionnement d’une borne de recharge classique qui délivre du courant alternatif (courant AC) et une borne de recharge rapide qui délivre du courant continu (courant DC).
Le courant continu (DC) et le courant alternatif (AC) sont deux formes de courant électrique utilisées quotidiennement, mais qui disposent de caractéristiques distinctes.
Le courant continu (DC)
Le courant continu se caractérise par des électrons qui circulent dans une seule et unique direction. Il s’agit d’une forme de courant qui peut être stockée, ce pourquoi le courant continu est utilisé dans les batteries et les dispositifs électroniques portables (smartphone, lampe de poche, ordinateur portable).
Les batteries des voitures électriques utilisent donc du courant continu pour fonctionner.
Le courant alternatif (AC)
Le courant alternatif, quant à lui, se caractérise par des électrons qui circulent de l’avant vers l’arrière à des intervalles irréguliers. Il s’agit d’une forme de courant qui ne peut être stockée, mais qui est idéale pour la distribution d’électricité à grande échelle.
Le courant alternatif est utilisé dans la plupart des logements et des bâtiments qui sont reliés au réseau électrique traditionnel.
Bien qu’elles soient plus rares, il existe des bornes de recharge pour voiture électrique qui délivrent directement du courant continu à la batterie de la voiture.
Ces bornes sont reliées au réseau électrique traditionnel qui délivre du courant alternatif, mais disposent d’un convertisseur intégré qui transforme l’électricité en courant continu. Autrement dit, la batterie de la voiture reçoit directement du courant continu.
L’avantage principal des bornes en courant continu est qu’elles disposent d’un convertisseur de grande taille qui permet de recharger la batterie de la voiture très rapidement. Celles-ci délivrent une puissance comprise entre 25 et 350 KW, voire plus dans certains cas.
Il s’agit cependant d’une solution de recharge très coûteuse et encombrante qui n’est pas véritablement adaptée à un usage privé. On les retrouve principalement sur les aires d’autoroute ou dans les parkings publics (notamment les supermarchés pour « faire le plein » le temps des courses).
Le fonctionnement des bornes électriques en courant alternatif est similaire à celui des bornes en courant continu. La principale différence est que la conversion du courant alternatif en courant continu s’effectue à l’aide d’un convertisseur qui est embarqué dans la voiture électrique.
L’avantage de ces bornes est qu’elles sont nettement moins coûteuses et moins encombrantes puisqu’elles ne disposent pas d’un convertisseur intégré. Il s’agit de la solution de recharge la plus adaptée pour un usage privé et régulier.
Le fonctionnement de ces bornes de recharge limite cependant la puissance délivrée. Le convertisseur intégré à la voiture est nettement plus petit que celui-ci des bornes en courant continu, ce qui limite la puissance à 22 KW maximum.
Bon à savoir : la puissance du convertisseur de la voiture détermine la puissance de charge maximale supportée. La majorité des véhicules électriques actuels sont équipés d’un convertisseur qui peut supporter une puissance comprise entre 3,7 et 7,4 kW. Il est donc inutile d’investir dans une borne avec une puissance de 11 ou 22 kW pour un véhicule dont la puissance maximale de charge est limitée à 3,7 ou 7,4 kW.
La recharge d’une voiture électrique sur une borne publique est relativement simple. Il est cependant nécessaire de connaître le fonctionnement d’une borne de recharge publique afin de garantir une recharge sûre et rapide de son véhicule.
Voici les principales étapes à suivre afin de recharger une voiture électrique sur une borne de recharge publique classique.
La plupart des bornes publiques qui sont installées dans les lieux publics délivrent du courant alternatif avec une puissance comprise entre 7,4 et 22 kW. Certaines ne proposent qu’une seule puissance, tandis que d’autres permettent à l’utilisateur de choisir la puissance souhaitée.
Il est important de choisir une borne de recharge en tenant compte du temps disponible pour la recharge, de l’autonomie de la batterie et de la puissance de charge maximale autorisée par le véhicule.
L’application MyWAAT, spécialement conçue pour trouver des bornes de recharge à proximité, permet d’appliquer des filtres de recherche afin de trouver une borne de recharge adaptée aux besoins de chacun (puissance et vitesse de charge, disponibilité des bornes de recharge, opérateur, prix maximun du Kwh, etc).
Après avoir trouvé une borne de recharge, il est nécessaire de réaliser la connexion physique entre la borne et le véhicule.
Pour cela, il suffit de brancher le câble de recharge sur la prise de la voiture et la prise de la borne. Il est recommandé d’avoir un câble de type 2 (T2/T2) dans son véhicule, car certaines bornes publiques ne disposent pas de câble. La plupart des véhicules électriques sont livrés avec un câble de recharge.
Il est important de préciser que les bornes de recharge rapides qui utilisent du courant continu sont équipées de prises Combo CSS. Le câble est systématiquement prévu sur la borne.
Les bornes publiques sont gratuites ou payantes. Lorsqu’elles sont payantes, il est nécessaire d’utiliser une carte prépayée, un badge RFID, une application dédiée ou une carte bancaire pour lancer le processus de chargement, tels que l’application MyWAAT et son badge de recharge.
Le prix de la recharge sur une borne publique varie selon les réseaux, la quantité d’énergie consommée et le temps passé sur la borne. Le coût pour une heure de recharge est généralement compris entre 2 et 5 €.
Une fois le processus de chargement terminé, il suffit de débrancher le câble et de reprendre la route.
Pour plus d’information sur le fonctionnement d’une borne de recharge publique, visionnez notre tuto vidéo.
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Il s’agit de bornes de recharge dernières générations à protocole ouvert qui ont été choisies pour :
Celles-ci sont disponibles en version AC (courant alternatif) avec une puissance moyenne de 7,4 kW ou 22 kW, mais également en version DC (courant continu) avec une puissance comprise entre 22 et 240 kW.
Elles disposent également d’un lecteur RFID permettant d’identifier les utilisateurs à l’aide d’un badge. Le badge MyWAAT offre également l’accès à tous les points de charge ouverts au public afin de prévenir tout problème en cours de déplacement.
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