Si vous êtes familier avec les véhicules électriques (VE), vous avez probablement entendu parler des termes de charge de niveau 1, de niveau 2 et de niveau 3 en relation avec les vitesses de charge. Également connue sous le nom de charge rapide CC, la charge de niveau 3 est le moyen le plus rapide de recharger un véhicule électrique, rechargeant la plupart des véhicules en quelques minutes au lieu de quelques heures.
En termes simples, la charge de niveau 3 fournit plus de puissance, plus rapidement, ce qui en fait le type de charge idéal pour les emplacements en déplacement comme les stations-service ou les dépôts de flotte. Compte tenu de l'alimentation haute tension requise pour la charge de niveau 3 (et du prix plus élevé), vous ne verrez généralement pas de chargeurs rapides CC installés dans des emplacements résidentiels - ils sont bien mieux adaptés aux emplacements commerciaux avec une alimentation électrique suffisante.
Alors, à quelle vitesse le niveau 3 se charge-t-il vraiment ? Et quel type de choses affecte la vitesse de charge ? Lisez la suite pour apprendre tout ce que vous devez savoir sur la vitesse des chargeurs de niveau 3.
Avant de plonger dans la vitesse de recharge des véhicules électriques, il est important d'avoir une compréhension de base du fonctionnement de la recharge des véhicules électriques.
Deux types de courants électriques peuvent alimenter un véhicule électrique :le courant alternatif (CA) et le courant continu (CC). Toutes les batteries, y compris celles des véhicules électriques, utilisent du courant continu pour la charge. Cependant, l'alimentation du réseau est par nature CA. Ainsi, pour charger un véhicule électrique, le courant alternatif du réseau doit être converti en courant continu pour la batterie. Ceci est fait par un convertisseur AC/DC.
La principale différence entre la charge de niveau 3 (DC) et la charge de niveau 1 et 2 (AC) est où la conversion se produit. Les chargeurs de niveau 3 convertissent le courant alternatif en courant continu dans une station de charge, permettant au courant continu de circuler directement de la station elle-même dans la batterie d'un véhicule électrique. Avec plus d'espace pour loger des convertisseurs plus grands, les chargeurs CC peuvent convertir l'énergie très rapidement. En conséquence, certaines stations DC peuvent fournir jusqu'à 350 kW de puissance et recharger complètement un VE en seulement 15 minutes.
Les chargeurs de niveaux 1 et 2, quant à eux, fournissent du courant alternatif à un véhicule électrique où il est ensuite converti en courant continu via un petit chargeur embarqué. Compte tenu de l'espace limité à l'intérieur d'un véhicule, la taille du chargeur est limitée. C'est pourquoi la vitesse maximale d'un chargeur de niveau 2 (CA) est d'environ 22 kW à 43 kW.
Donc, maintenant que nous comprenons les bases, examinons de plus près les éléments qui affectent la vitesse de charge.
De nombreux facteurs peuvent influer sur la vitesse de charge, mais cela se résume principalement à la puissance de sortie, au type de véhicule et au niveau de charge de la batterie.
Comme nous l'avons appris précédemment, les bornes de recharge CC se chargent plus rapidement que leurs homologues CA car elles disposent de plus d'espace pour accueillir des convertisseurs plus grands. Cependant, toutes les bornes de recharge CC (chargeur de niveau 3) ne sont pas identiques. Ils se présentent sous différentes formes et tailles, et la même logique s'applique :plus le convertisseur est grand, plus un chargeur de niveau 3 peut fournir de puissance.
L'architecture des bornes de recharge CC peut également avoir un impact considérable sur la puissance de sortie. Autonome les stations comprennent une seule unité et peuvent fournir environ 50 kW à 250 kW de puissance. Diviser L'architecture, d'autre part, est composée de deux composants :une unité utilisateur orientée vers le client et une unité d'alimentation en arrière-plan. Avec une unité entière dédiée à la conversion et à la fourniture d'énergie, les stations à architecture divisée fournissent généralement plus de puissance, de 175 kW à 350 kW.
Pour vous donner une idée de la différence, une charge d'une heure sur une borne autonome de 50 kW offre environ 278 km d'autonomie. Comparez cela à une charge de 15 minutes sur une borne de recharge divisée de 350 kW qui offre environ 480 km, soit presque le double de l'autonomie en seulement un quart du temps.
Alors que la puissance de sortie est cruciale lorsqu'il s'agit de dicter les temps de charge, le véhicule lui-même est le maître ultime. Lors de la conception des véhicules électriques, les constructeurs automobiles font de nombreux choix concernant la taille, le poids, les performances et la durée de vie des batteries qu'ils utilisent. Examinons l'impact de ces décisions sur les temps de charge CC.
Certains véhicules électriques supportent plus de puissance que d'autres. La Tesla Model 3 haut de gamme, par exemple, a une capacité de charge rapide de 250 kW, tandis que la Peugeot e-208, plus grand public, prend en charge 50 kW. Il en va de même pour les différents types de véhicules. Une voiture électrique peut supporter 50 kW, alors qu'un camion ou un bus peut avoir une capacité de 300 kW. En règle générale, plus la batterie est grande, plus elle peut supporter une charge rapide.
Le public cible du véhicule en cours de fabrication peut également affecter la vitesse de charge de niveau 3. Les modèles grand public peuvent compromettre la qualité de la batterie pour rendre les coûts plus accessibles. Les véhicules de luxe, en revanche, peuvent contenir des batteries plus puissantes, mais leur prix est beaucoup plus élevé.
La température joue également un rôle essentiel dans la détermination de la vitesse de charge. Les cellules de batterie fonctionnent le plus efficacement entre 20 et 25 °C (68 et 77 °F). De plus, les conditions météorologiques, la conduite sur autoroute ou en ville et la charge rapide ont un impact sur la température de la batterie. Si les températures deviennent trop basses ou trop élevées, le système de gestion de la batterie (BMS) du véhicule réduit la puissance absorbée pour protéger la batterie, réduisant ainsi la vitesse de charge.
De nombreux véhicules électriques haut de gamme sont équipés d'un système de chauffage ou de refroidissement pour réguler la température de la batterie, tandis que certains véhicules d'entrée de gamme ne le sont pas, ce qui indique clairement pourquoi le type de véhicule peut faire une différence en matière de vitesse de charge.
Le niveau de charge d'une batterie par rapport à sa pleine capacité impacte également le temps de charge. Pour augmenter la durée de vie de la batterie et éviter la surchauffe, la charge ralentit considérablement lorsqu'une batterie est presque complètement chargée. C'est pourquoi la charge rapide CC est la plus efficace entre zéro et 80 %. Le chargement des 20 % restants de la batterie peut prendre à peu près le même temps qu'il a fallu pour charger les 80 premiers %, ce qui, si vous payez à la minute, peut ne pas être très économique.
Avec différents types de véhicules et de batteries, une variété de stations de charge rapide avec de nombreuses puissances de sortie et une poignée de facteurs qui peuvent affecter la vitesse de charge, il est impossible de fournir une réponse exacte à cette question.
Cependant, nous pouvons vous donner une estimation précise du temps nécessaire pour charger rapidement les véhicules par type de véhicule (en fonction de la taille moyenne de la batterie) et du niveau de puissance de sortie.
Type de VE Véhicule de tourisme Grand EV Commercial léger Camions et bus Camions et bus Taille moyenne de la batterie (à droite)
Temps moyen pour charger la batterie de 20 % à 80 % d'état de charge (SoC). À des fins d'illustration uniquement :ne reflète pas les temps de charge exacts.
La charge de niveau 3 fonctionne avec la majorité des véhicules électriques. Mais, comme nous l'avons appris ci-dessus, différents véhicules ont des capacités de batterie différentes, et certains peuvent accepter plus de puissance que d'autres. De plus, une petite partie des véhicules électriques et des véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) ne sont pas du tout compatibles avec la charge rapide, simplement parce que leurs batteries sont trop petites.
Pour tirer le meilleur parti de la charge de niveau 3, il est important de savoir si le véhicule prend en charge la charge CC et, le cas échéant, quelle est la capacité maximale qu'il prend en charge.
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