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Qu'est-ce que l'EVSE : Signification
L'équipement d'alimentation des véhicules électriques (EVSE) fait référence à l'infrastructure et aux composants essentiels à la recharge des véhicules électriques (VE). Souvent appelés stations de recharge, stations de recharge ou simplement chargeurs, les EVSE fournissent des alimentations électriques pour recharger les batteries des véhicules électriques. Ce système complet comprend des stations de recharge, des connecteurs, des câbles et des systèmes de contrôle, tous méticuleusement conçus pour fournir de l'électricité de manière sûre et efficace aux VE.
Quels sont les composants de l’équipement d’alimentation des véhicules électriques ?
Des boîtiers aux connecteurs, examinons les éléments essentiels qui alimentent les bornes de recharge pour véhicules électriques.
Logement/enceinte
Les boîtiers EVSE sont conçus dans différentes configurations pour répondre à divers besoins de charge. Les boîtiers autonomes sont généralement utilisés pour les configurations de charge à domicile, offrant une solution compacte et conviviale. Les boîtiers muraux ou sur socle offrent une flexibilité pour les résidences multifamiliales, les lieux de travail et autres environnements de charge publics, garantissant l'accessibilité et la commodité. Les tours, courantes dans les stations de charge publiques ou les dépôts de flottes commerciales, regroupent plusieurs points de charge en une seule structure, optimisant ainsi l'espace et les ressources. Ces boîtiers sont généralement construits à l'aide de matériaux durables tels que des plastiques ou des métaux résistants aux intempéries, protégeant les composants essentiels de l'EVSE des éléments environnementaux.
Micrologiciel
Le micrologiciel intégré aux composants de l'EVSE sert de cerveau à l'opération de charge, permettant des fonctionnalités avancées et garantissant la compatibilité avec une large gamme de véhicules électriques. Ce microcode régit divers aspects de la gestion de la charge, notamment le lancement et la fin des sessions de charge, la mise en œuvre de mesures de cybersécurité pour se protéger contre les accès non autorisés ou les altérations, et la facilitation de la communication entre l'EVSE et les systèmes embarqués du véhicule.
Connecteur/fiche
Les connecteurs EVSE jouent un rôle crucial pour faciliter le transfert d'énergie électrique entre la borne de recharge et le véhicule électrique. Différents types de connecteurs sont utilisés pour différents niveaux et normes de charge, garantissant la compatibilité et l'interopérabilité entre différents modèles de véhicules électriques et infrastructures de charge.
Les normes de connecteurs courantes incluent J1772 pour la charge de niveau 1 et de niveau 2, offrant une compatibilité étendue entre les modèles de véhicules électriques. Le connecteur CCS prend en charge la charge rapide CA de niveau 1 et de niveau 2, ainsi que la charge rapide CC de niveau 3, avec des broches supplémentaires pour des fonctionnalités améliorées. CHAdeMO est principalement utilisé par les fabricants japonais pour les applications de charge rapide CC. Le connecteur NACS (J3400) permet la charge de niveau 2 et de niveau 3, ce qui permet la charge de véhicules électriques non Tesla dans les stations Tesla équipées de ce type de connecteur standardisé.
Ces connecteurs présentent une construction robuste et des configurations de broches standardisées pour assurer une transmission de puissance sûre et efficace pendant les sessions de charge. En prenant en charge plusieurs types de connecteurs, EVSE maximise l'accessibilité et la commodité pour les propriétaires de véhicules électriques, quelle que soit la marque ou le modèle de leur véhicule.
La diversité des types de connecteurs dans les bornes de recharge pour véhicules électriques est due aux différentes connexions des ports des constructeurs automobiles sur les véhicules électriques. Des stations avec plusieurs options de câbles sont souvent disponibles pour accueillir différents connecteurs. Naturellement, de nombreux propriétaires de véhicules électriques emportent leurs propres adaptateurs pour recharger leur véhicule dans différentes stations, au cas où.
Électronique
Les composants électroniques des bornes de recharge jouent un rôle essentiel dans la gestion des sessions de recharge et garantissent une alimentation électrique efficace des véhicules électriques. Le relais principal agit comme une passerelle, contrôlant le flux d'électricité vers le véhicule et protégeant contre les surcharges ou les pannes électriques. Le module de contrôle orchestre le processus de charge, communique avec le véhicule et surveille l'état de la batterie pour optimiser l'efficacité de la charge. Une alimentation électrique robuste assure une puissance de sortie stable, tandis que des circuits électriques dédiés pour chaque prise de charge minimisent le risque de surcharge du circuit et garantissent des performances fiables.
Câbles
Les câbles des bornes de recharge pour véhicules électriques servent de conduits, transmettant l'énergie de la borne de recharge au véhicule. Ils sont disponibles en versions flexibles ou à fixation permanente, offrant une maniabilité ou une durabilité accrue. Idéalement, des câbles plus longs offrent une plus grande commodité, mais la réglementation NEC limite la longueur du câble à 25 pieds. Cependant, si le véhicule est équipé d'un système de gestion des câbles intégré à la borne de recharge pour véhicules électriques, la longueur du cordon peut dépasser cette limite. Ces réglementations garantissent la sécurité et la conformité aux normes de l'industrie pour les installations de recharge pour véhicules électriques.
Connectivité réseau
En intégrant la connectivité Wi-Fi ou cellulaire, l'EVSE peut communiquer avec des applications mobiles ou des plateformes de gestion de charge basées sur le cloud, permettant aux utilisateurs de surveiller et de contrôler à distance les sessions de charge depuis n'importe où. Cette connectivité permet des fonctionnalités telles que la planification des heures de charge pour profiter des tarifs d'électricité hors pointe, la réception de mises à jour et de notifications de l'état de charge en temps réel et l'accès aux données de charge historiques à des fins d'analyse et d'optimisation. L'EVSE connecté au réseau permet également aux exploitants de flottes et aux propriétaires de bornes de recharge de gérer et de surveiller à distance plusieurs bornes de recharge, garantissant ainsi un fonctionnement et une maintenance efficaces.
Caractéristiques communes des bornes de recharge pour véhicules électriques
L'EVSE est doté d'une gamme de fonctionnalités conçues pour garantir une charge efficace et sûre des véhicules électriques.
Tout d’abord, les EVSE intègrent souvent des capacités de charge intelligente, permettant aux utilisateurs de surveiller et contrôler le processus de charge à distanceLes systèmes EVSE intelligents permettent de programmer les heures de charge, de définir des limites de charge et de recevoir des notifications sur l'état de charge via des applications mobiles ou des plateformes en ligne. Cela améliore non seulement le confort de l'utilisateur, mais permet également une utilisation plus efficace de l'électricité, en particulier pendant les heures creuses, lorsque les coûts énergétiques peuvent être plus bas.
En outre, des dispositifs de sécurité sont primordiaux dans la conception des systèmes EVSE. Les systèmes EVSE incluent des fonctionnalités intégrées, telles que câbles de rupture, prises de sécurité, capteurs thermiqueset disjoncteurs de fuite à la terrepour protéger contre les surcharges, les surchauffes, les courts-circuits, les courants de fuite et d'autres risques électriques potentiels. Ces mécanismes de sécurité garantissent que le véhicule électrique et l'infrastructure de recharge restent sécurisés pendant le processus de recharge.
Enfin, interopérabilité est un élément clé de la conception des EVSE. La compatibilité avec différents modèles de véhicules électriques et normes de charge garantit que les propriétaires de véhicules électriques ont accès à l'infrastructure de charge, quel que soit le type ou le fabricant de leur véhicule. Les connecteurs de charge courants, tels que le SAE J1772 ou CCS (Combined Charging System), permet une connexion transparente entre les véhicules électriques et les bornes de recharge.
Dans l’ensemble, les fonctionnalités de l’EVSE contribuent à une expérience de recharge conviviale, efficace et sûre pour les propriétaires de véhicules électriques, soutenant ainsi la transition vers un écosystème de transport plus durable.
Principaux types de bornes de recharge pour véhicules électriques
Selon la National Electrical Manufacturers Association (NEMA) et le ministère américain de l'Énergie, les bornes de recharge pour véhicules électriques sont classées en trois niveaux en fonction de la tension et des capacités de charge :
Chargeur de niveau 1
Les chargeurs de niveau 1 fonctionnent sur des prises domestiques standard de 120 volts CA, ce qui en fait l'option de charge la plus accessible, la plus économique et la plus pratique pour les propriétaires de véhicules électriques, car ils utilisent des prises domestiques classiques. Ces chargeurs offrent généralement une vitesse de charge plus lente que les chargeurs de niveau supérieur. Charger un véhicule électrique ordinaire (VE) pendant 8 heures à 120 volts peut ajouter environ 40 miles d'autonomie électrique.
Ces chargeurs sont adaptés à la recharge résidentielle, permettant aux propriétaires de véhicules électriques de brancher leur véhicule sur des prises électriques standard dans les garages, les allées ou les places de stationnement pendant la nuit. Ils sont idéaux pour les personnes ayant des besoins de conduite quotidiens limités ou pour celles qui ont suffisamment de temps pour recharger leur véhicule.
Chargeur de niveau 2
Les chargeurs de niveau 2 fonctionnent sur une alimentation secteur de 240 volts, offrant des taux de charge plus rapides que les chargeurs de niveau 1, même s'ils adoptent le même connecteur J17772. Ces chargeurs nécessitent l'installation d'un équipement de charge autonome dédié. Charger un véhicule électrique (VE) pendant 8 heures avec un chargeur de niveau 2 peut ajouter plus ou moins 200 miles d'autonomie électrique pour un VE de taille moyenne.
Ces types de chargeurs sont généralement installés dans des environnements résidentiels pour une recharge plus rapide à domicile (immeubles collectifs) ou dans des bornes de recharge publiques, des lieux de travail, des hôtels, des bâtiments commerciaux et des parkings. Ils conviennent aux propriétaires de véhicules électriques qui parcourent quotidiennement des distances moyennes à élevées ou à ceux qui ont besoin d'une recharge plus rapide en raison de leurs temps de charge considérablement réduits.
Chargeur de niveau 3
Les chargeurs de niveau 3, également appelés chargeurs rapides CC ou DCFC, fonctionnent sur courant continu (CC) haute tension (480 volts), offrant des capacités de charge rapide pour les véhicules électriques. Ces chargeurs peuvent fournir des taux de charge nettement plus élevés que les chargeurs de niveau 1 et de niveau 2, permettant un réapprovisionnement rapide des batteries des véhicules électriques. Avec 30 minutes de charge à l'aide de chargeurs rapides CC, il est possible d'ajouter environ 100 à 200 miles d'autonomie électrique.
Ces chargeurs sont principalement installés dans les réseaux de recharge publics, les aires de repos des autoroutes, les stations-service et les zones commerciales où une charge rapide est essentielle pour les déplacements longue distance ou les délais d'exécution rapides.
Les options de charge rapide en courant continu sont nettement plus coûteuses, nécessitant souvent un investissement 10 à 20 fois supérieur à celui des autres chargeurs en raison de leurs composants complexes et de leurs besoins en puissance d'entrée plus élevés. C'est pourquoi elles sont recommandées aux propriétaires de véhicules électriques effectuant fréquemment des trajets longue distance ou aux exploitants de flottes commerciales nécessitant une charge rapide pour plusieurs véhicules.
Comment fonctionne l'EVSE ?
Lorsque vous connectez votre véhicule électrique à un EVSE, plusieurs étapes se produisent pour lancer la charge.
Une fois connecté, le EVSE communique avec le véhicule électrique pour confirmer qu'il est prêt à être rechargé. Cela implique d'évaluer l'état de la batterie, la capacité de charge et la compatibilité avec les protocoles de communication.
Pour la recharge en courant alternatif, l'EVSE transforme le courant alternatif (CA) de la source d'alimentation en courant continu (CC) adapté à la batterie du véhicule électrique. Cette conversion se produit dans le circuit de commande de l'EVSE, qui comprend généralement des composants tels que des redresseurs, des transformateurs et des régulateurs de tension. Par la suite, l'EVSE fournit le courant continu converti au chargeur embarqué du véhicule électrique.
En revanche, la recharge rapide en courant continu ne nécessite pas de chargeur embarqué. Au lieu de cela, l'EVSE fournit une alimentation CC haute tension directement à la batterie du véhicule électrique, ce qui réduit considérablement les temps de charge. Cela nécessite des stations de recharge rapide en courant continu spécialisées avec des capacités de sortie de puissance robustes.
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