Audi étudie la technologie de charge bidirectionnelle
Ingolstadt, 23 juillet 2020 – Augmenter la stabilité du réseau, réduire les coûts d'électricité et contribuer à la protection du climat - telle est la vision poursuivie par Audi et Hager Group. L'intégration de la voiture électrique dans le réseau domestique est au cœur d'un projet de recherche innovant sur la recharge bidirectionnelle. Ceci offre des avantages majeurs en combinaison avec un système photovoltaïque en particulier. L'électricité PV excédentaire peut être stockée temporairement et produite au besoin.
Audi s'est engagé à respecter les objectifs de l'accord de Paris sur le climat et travaille à rendre sa flotte de véhicules CO2 -neutre d'ici 2050. Pour atteindre cet objectif, la marque aux quatre anneaux poursuit une large offensive électrique qui consiste à lancer une vingtaine de modèles 100 % électriques d'ici 2025. Et pas seulement :la voiture électrique va évoluer pour devenir un une offre de mobilité de plus en plus large et devenir un élément de la transition énergétique durable.
Au premier semestre 2020, les énergies renouvelables ont contribué pour la première fois à plus de 50 % du mix électrique allemand. Cependant, l'augmentation du pourcentage s'accompagne également d'un dilemme fondamental de l'énergie éolienne et solaire :la production d'électricité n'est pas toujours constante. Les jours ensoleillés et les phases de vents forts, il y a souvent un manque de capacité pour stocker l'énergie générée que le réseau ne peut pas utiliser.
À mesure que le nombre de voitures électriques immatriculées augmente, le nombre d'unités mobiles de stockage d'énergie augmente également. Cela offre un grand potentiel, à condition que la capacité de stockage puisse être utilisée intelligemment. C'est pourquoi Audi et Hager Group se sont associés et ont développé une approche de recherche et de solution qui crée des incitations financières et offre une plus grande sécurité d'approvisionnement :la recharge bidirectionnelle. « La mobilité électrique rapproche l'industrie automobile et le secteur de l'énergie. La batterie d'une Audi e-tron pourrait alimenter une maison unifamiliale en énergie pendant environ une semaine de manière autonome. Pour l'avenir, nous voulons rendre ce potentiel accessible et faire de la voiture électrique un élément de la transition énergétique en tant que dispositif de stockage d'énergie sur quatre roues », déclare Martin Dehm, chef de projet technique pour la recharge bidirectionnelle chez Audi.
Audi étudie la technologie de charge bidirectionnelle
La voiture électrique comme unité flexible de stockage d'énergie
L'idée est aussi simple que géniale :la batterie haute tension de la voiture électrique est non seulement chargée via le boîtier mural à la maison, mais peut également fournir de l'énergie à la maison en tant que support de stockage décentralisé. Si le client dispose d'une installation photovoltaïque, la voiture électrique sert de support de stockage temporaire pour l'écoélectricité produite sur place. Lorsque le soleil ne brille plus, le véhicule peut restituer l'électricité stockée à la maison.
La recharge bidirectionnelle à domicile - également connue sous le nom de Vehicle to Home (V2H) - a un grand potentiel pour réduire les coûts d'électricité du propriétaire et augmenter la stabilité du réseau. En tant qu'étape d'extension supplémentaire en combinaison avec une unité de stockage domestique, il est possible d'atteindre une indépendance énergétique quasi totale et une sécurité d'approvisionnement accrue en cas de panne. "Utiliser la batterie des véhicules électriques pour contribuer à la protection du climat tout en réduisant les coûts d'électricité est une vision que nous avons trouvée fascinante depuis le tout début. Et nous avons trouvé en Audi un partenaire idéal », explique Ulrich Reiner, chef de projet chez Hager Group.
Audi étudie la technologie de charge bidirectionnelle
Technologie quasi-série utilisée
Ce qui semble simple en théorie nécessite un haut niveau d'intelligence technique et une interaction coordonnée entre les différents composants techniques en termes d'infrastructure et dans le véhicule en pratique. Une Audi e-tron dotée d'une technologie de charge proche de la série a été utilisée dans le cadre du projet de recherche.
Dans la grille d'essai, le modèle Audi entièrement électrique fonctionnait avec un boîtier mural DC, qui permet une capacité de charge allant jusqu'à 12 kW, et une unité de stockage domestique extensible de manière flexible d'une capacité de 9 kWh. Bien qu'il puisse fournir une flexibilité supplémentaire dans une éventuelle production en série, ce n'est pas une exigence nécessaire pour la facturation bidirectionnelle. Grâce au niveau de tension continue dans le réseau global, la connexion entre le système PV et le véhicule ne nécessite pas d'onduleur et constitue donc une solution particulièrement efficace.
Audi étudie la technologie de charge bidirectionnelle
Charger avec de l'électricité PV permet d'économiser de l'argent
La recharge bidirectionnelle se concentre principalement sur les cas d'utilisation où les propriétaires utilisent leur propre système photovoltaïque pour bénéficier d'une recharge à coût optimisé avec leur électricité produite à domicile. La voiture électrique stocke l'électricité excédentaire du système PV qui n'est pas utilisée par les appareils de la maison. Si le client a des tarifs variables, la voiture électrique peut alimenter toute la maison dans les phases où les prix de l'électricité sont élevés. La nuit ou pendant les périodes non productives du tarif, la voiture utilise alors de l'électricité peu coûteuse pour se recharger jusqu'au SOC (état de charge) cible souhaité. La charge bidirectionnelle offre également une sécurité d'approvisionnement qui va au-delà de la simple optimisation des coûts :en cas de panne de courant, le système peut alimenter la maison en énergie via la batterie HT haute performance ou il peut même faire fonctionner un bâtiment sans connexion au réseau de manière autonome en ce que l'on appelle un fonctionnement autonome.
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La convivialité au quotidien au centre des préoccupations des développeurs
Les développeurs ont fait de la convivialité au quotidien une priorité absolue. « Le maintien de la mobilité est au centre de notre attention. Les clients n'ont donc pas besoin de se restreindre pour rendre la charge bidirectionnelle adaptée à un usage quotidien », décrit Dehm sur l'orientation du développement. « La gestion intelligente de la charge gère l'utilisation optimale de la batterie, maximisant ainsi la rentabilité de l'ensemble du système. Le système est très facile à utiliser pour les clients :il leur suffit de brancher la voiture et le reste se fait automatiquement."
Le projet de recherche conjoint avec le groupe Hager a prouvé deux choses essentielles :les clients qui possèdent leur propre système PV peuvent concevoir leur mobilité de manière à optimiser en termes de coût et de CO2 consommation tout en allégeant une partie de la charge du réseau en même temps.
Comme effet secondaire positif, les clients qui possèdent une voiture électrique d'Audi peuvent apporter une contribution importante au succès de la transition énergétique. L'utilisation intelligente de la batterie HV dans le véhicule ouvre également la possibilité d'utiliser de manière durable une ressource existante qui était auparavant utilisée uniquement à des fins de mobilité.
Images publiées avec l'aimable autorisation d'Audi
