Recharge de véhicules électriques | Belle batterie

. batteries de traction qui équipent voitures électriques se caractérisent par une action réversible : ils peuvent recevoir et restituer de l'énergie. Cette propriété remarquable est due à l'inversion des réactions chimiques se produisant à l'intérieur de la batterie : lors de la décharge, les ions Li+ migrent naturellement vers l'électrode positive, faisant circuler les électrons de l'électrode négative vers l'électrode positive et fournissent ainsi de l'énergie au circuit électrique ( voir l'article" Batterie de traction "). En revanche, lors de la charge de la batterie, les électrons circulent de l'électrode positive vers la négative, inversant ainsi le sens de migration des ions et permettant à la batterie de récupérer de l'énergie.

Maintenant recharge de voiture électrique non contrôlable par l'utilisateur : les besoins en courant dépendent uniquement du type de charge utilisé et sont optimisés pour minimiser les temps de charge et assurer la sécurité du véhicule.

Différentes façons de recharger un véhicule électrique  

Niveaux de puissance 

Utilisateur Voiture électrique vous pouvez choisir l'un des trois types de charge, selon autonomie qu'il veut s'en sortir avec le temps dont il dispose. 

Charge "lente": se caractérise par un courant inférieur à 16 A, qui fournit une puissance de charge relativement faible (maximum 3,7 kW). Ensuite, il faut 6 à 9 heures pour charger complètement. La charge douce reste la plus respectée de toutes les batteries, contribuant à sa longévité, et est également le moyen le plus économique de recharger votre VE avec pratiquement aucun abonnement spécial requis. 

Charge « Boost » : le courant utilisé atteint 32 A, ce qui permet d'augmenter la puissance électrique (maximum 22 kW) et de recharger la voiture jusqu'à 80% en 1h30 environ. 

Charge "rapide": il permet de recharger 80% en 30 minutes avec une puissance de plus de 22 kW (maximum 50 kW).

La charge rapide et, dans une moindre mesure, la charge rapide ne sont pas conçues pour recharger complètement la voiture électrique mais plutôt l'étendre autonomie... Les fabricants ne signalent que les temps de charge « 80 % » et non « 100 % ». En effet, passé le seuil de 80%, la charge devient plus lente, le temps de charge à 100% est en réalité le double du temps de charge à 80%. Nous reviendrons plus loin sur le phénomène qui explique cette spécificité. 

Modes de recharge des véhicules électriques et prises correspondantes

Comme recharge de voiture électrique provoque la circulation de courants importants, il est nécessaire de prendre certaines mesures pour assurer la sécurité du véhicule. L'un d'eux s'appelle le mode de recharge et définit comment le véhicule et l'infrastructure de recharge interagissent :  

• Mode 1 : Équivaut à l'alimentation en courant alternatif du véhicule à partir d'une prise domestique. Il n'y a pas d'unité de contrôle de charge qui puisse entraîner des complications électriques sans prévenir ou éliminer le danger. 
• Mode 2 : diffère du premier mode par la présence d'un boîtier de commande sur le câble d'alimentation, qui permet un dialogue avec le véhicule en charge. Cette box, branchée sur une prise verte, est un moyen très sûr de recharger votre voiture, en effet, la box est capable de répondre à toute anomalie en arrêtant la charge. C'est aussi le mode le plus économique et ne nécessite pas l'installation d'un boîtier mural beaucoup plus cher que le vert, contrairement au 3ème mode.
• Mode 3 : correspond à l'alimentation de la voiture en courant alternatif via une prise spéciale normalisée (boîtier mural, borne de recharge). Cela augmente la puissance de charge, économise l'installation et, grâce au dialogue entre la prise et le véhicule, gère intelligemment la charge. Les modes 2 et 3 protègent la batterie et chargent de la même manière, mais ce dernier permet de préprogrammer sa charge pour qu'elle démarre automatiquement pendant les heures creuses afin de réduire les coûts de charge.
• Mode 4 : La voiture est alimentée par un courant constant (niveau de puissance élevé) via la station de charge. Ce mode est exclusivement destiné à la charge rapide. 

Profil de recharge de véhicule électrique 

Après une description détaillée des différents outils mis à disposition des utilisateurs voitures électriques Pour recharger, nous analyserons les différentes sollicitations auxquelles la batterie est soumise. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, le processus de remplissage d'une batterie dépend de son état de charge : tout comme pour remplir un verre d'eau, on peut se permettre d'agir vite au début pour gagner du temps. Du temps, mais vers la fin il faut faire attention à ne pas déborder.

Ainsi, sur le profil charger Voiture électrique : 

• 1âge de phase: On commence par appliquer un courant continu dont l'intensité dépend du type de charge choisi (lente / accélérée / rapide). La batterie est en charge, sa tension augmente et au bout d'un certain temps atteint la tension limite fixée par le constructeur pour la protéger (voir article " BMS : Logiciel de batterie de véhicule électrique ). A partir de 80%, la charge ne peut pas se poursuivre à courant constant sans risque de surtension dommageable pour la batterie.

• 2ème phase: Afin de ne pas dépasser cette limite, nous allons régler la tension de la batterie et terminer la charge avec de moins en moins de courant. Cette seconde phase est beaucoup plus longue que la première et dépend de nombreux facteurs tels que le vieillissement de la batterie, la température ambiante et l'ampérage de la phase 1.

Ainsi, on comprend pourquoi les fabricants de charges boost/fast ne rapportent des temps de charge qu'à 80% : cela correspond au temps de charge de la première phase, qui est rapide et permet de retrouver une plus grande autonomie.

La relation entre la charge et le vieillissement d'une batterie de véhicule électrique

chaque batterie de traction caractérisé par un courant dit « d'absorption naturelle », qui correspond au courant limite à partir duquel la batterie va s'échauffer. Lors d'un boost ou d'une charge rapide, les intensités mises en jeu dépassent nettement cette limite et conduisent ainsi à un échauffement important. Comme nous l'expliquions dans l'article " Vieillissement des batteries de traction ", Les températures élevées favorisent la décomposition des éléments chimiques, accélérant ainsi vieillissement de la batterie et une baisse de leur productivité.

Par conséquent, pour assurer la sécurité de votre véhicule, vous devez prioriser les charges lentes et utiliser des câbles de sécurité de véhicule certifiés. Il existe des acteurs sur le marché tels que Charge sécurisée sensible aux questions protection des véhicules électriques lors de la recharge. это L'entreprise française spécialisée dans la recharge de véhicules électriques et hybrides propose des câbles et chargeurs portables certifiés par des laboratoires officiels, conçus pour préserver votre configuration et votre véhicule.. 

Recharger une voiture électrique : un autre cas... 

La recharge de voiture électrique est un sujet complexe encore très bien étudié par les scientifiques, et dont le potentiel technique deviendra certainement un élément important du monde de demain. On peut penser, par exemple, au "vehicle to network" (ou "car to network"), un concept que l'on trouve surtout au Japon et qui permet l'utilisation batteries de traction est responsable de l'alimentation des réseaux électriques de la ville. Cette solution permet de mieux gérer les fluctuations imprévisibles des énergies renouvelables : l'électricité peut être stockée lorsqu'elle est produite en surplus, ou restituée lorsque la demande est trop forte. 

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Sources: 

Analyse expérimentale et modélisation des cellules de batterie et de leurs assemblages : application aux véhicules électriques et hybrides. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Stratégies de gestion de l'électricité dans un système multi-sources : une solution floue optimisée pour les véhicules électriques hybrides. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Dossier : recharge des véhicules électriques. https://www.automobile-propre.com/dossiers/recharge-voitures-electriques/

V2G : https://www.energuide.be/fr/questions-reponses/quest-ce-que-le-vehicle-to-grid-ou-v2g/2143/

Mots clés : batterie de traction, recharge de véhicule électrique, batterie de véhicule électrique, gamme de véhicules électriques, vieillissement de la batterie.