Les véhicules électriques sont désormais monnaie courante sur nos routes, et des infrastructures de recharge sont mises en place partout dans le monde pour les alimenter. C'est l'équivalent de l'électricité dans une station-service, et bientôt, ils seront partout.
Cependant, cela soulève une question intéressante. Les pompes à air, qui consistent simplement à verser du liquide dans des orifices, sont largement standardisées depuis longtemps. Ce n'est pas le cas pour les bornes de recharge de véhicules électriques ; examinons donc la situation actuelle.
La technologie des véhicules électriques a connu un développement rapide depuis sa démocratisation au cours de la dernière décennie. La plupart des véhicules électriques ayant encore une autonomie limitée, les constructeurs automobiles ont développé au fil des ans des systèmes de recharge plus rapides afin d'améliorer leur praticité. Ces améliorations sont rendues possibles grâce à des perfectionnements apportés à la batterie, au matériel et au logiciel du système de contrôle. La technologie de recharge a progressé au point que les véhicules électriques les plus récents peuvent désormais récupérer des centaines de kilomètres d'autonomie en seulement 20 minutes.
Cependant, recharger un véhicule électrique à cette vitesse nécessite beaucoup d'électricité. Par conséquent, les constructeurs automobiles et les groupes industriels travaillent à l'élaboration de nouvelles normes de recharge afin de fournir un courant élevé aux batteries de voitures haut de gamme le plus rapidement possible.
À titre indicatif, une prise domestique standard aux États-Unis peut fournir 1,8 kW. Il faut 48 heures ou plus pour recharger un véhicule électrique moderne à partir d'une telle prise.
À l'inverse, les bornes de recharge modernes pour véhicules électriques peuvent fournir une puissance allant de 2 kW à 350 kW, et nécessitent des connecteurs très spécifiques. Différentes normes ont émergé au fil des ans, les constructeurs automobiles cherchant à fournir plus de puissance aux véhicules à des vitesses de recharge plus élevées. Examinons les options les plus courantes aujourd'hui.
La norme SAE J1772, publiée en juin 2001 et également connue sous le nom de prise J, est un connecteur à 5 broches supportant une charge monophasée en courant alternatif de 1,44 kW lorsqu'il est branché sur une prise domestique standard. Cette puissance peut être portée à 19,2 kW lorsqu'il est installé sur une borne de recharge rapide pour véhicules électriques. Ce connecteur transmet l'alimentation monophasée en courant alternatif sur deux fils, les signaux sur deux autres, et le cinquième fil sert à la mise à la terre.
Après 2006, la prise J est devenue obligatoire pour tous les véhicules électriques vendus en Californie et s'est rapidement popularisée aux États-Unis et au Japon, avant de s'étendre à d'autres marchés mondiaux.
Le connecteur de type 2, également connu sous le nom de son créateur, le fabricant allemand Mennekes, a été proposé pour la première fois en 2009 pour remplacer la norme européenne SAE J1772. Sa principale caractéristique est son connecteur à 7 broches capable de transporter une alimentation monophasée ou triphasée, permettant ainsi de charger des véhicules jusqu'à 43 kW. En pratique, de nombreux chargeurs de type 2 plafonnent à 22 kW, voire moins. À l'instar du J1772, il possède également deux broches pour les signaux de pré-insertion et de post-insertion. Il comporte ensuite une mise à la terre, un neutre et trois conducteurs pour les trois phases du courant alternatif.
En 2013, l'Union européenne a choisi les prises de type 2 comme nouvelle norme pour remplacer la norme J1772 et les modestes connecteurs de type 3A et 3C de l'EV Plug Alliance pour les applications de recharge en courant alternatif. Depuis lors, le connecteur a été largement accepté sur le marché européen et est également disponible dans de nombreux véhicules sur les marchés internationaux.
Le CCS (Combined Charging System) utilise un connecteur « combo » permettant la charge en courant continu (CC) et en courant alternatif (CA). Lancée en octobre 2011, cette norme vise à faciliter l'intégration de la charge rapide en courant continu dans les véhicules neufs. Ceci est possible grâce à l'ajout de deux conducteurs CC au connecteur CA existant. Il existe deux principaux types de connecteurs CCS : le connecteur Combo 1 et le connecteur Combo 2.
Le Combo 1 est équipé d'un connecteur CA J1772 de type 1 et de deux conducteurs CC de grande section. Ainsi, un véhicule doté d'un connecteur CCS Combo 1 peut être branché au chargeur J1772 pour une recharge CA, ou au connecteur Combo 1 pour une recharge CC rapide. Cette conception est adaptée aux véhicules du marché américain, où les connecteurs J1772 sont désormais largement répandus.
Les connecteurs Combo 2 sont dotés d'un connecteur Mennekes associé à deux gros conducteurs CC. Pour le marché européen, cela permet aux voitures équipées de prises Combo 2 d'être chargées en courant alternatif monophasé ou triphasé via le connecteur de type 2, ou en charge rapide CC en se connectant au connecteur Combo 2.
Le CCS permet la charge en courant alternatif (CA) selon la norme du sous-connecteur J1772 ou Mennekes intégré à sa conception. Cependant, lorsqu'il est utilisé pour la charge rapide en courant continu (CC), il permet des taux de charge ultra-rapides allant jusqu'à 350 kW.
Il est à noter qu'un chargeur rapide CC avec un connecteur Combo 2 élimine la connexion de phase CA et le neutre du connecteur, car ils ne sont pas nécessaires. Le connecteur Combo 1 les conserve, bien qu'ils ne soient pas utilisés. Les deux conceptions utilisent les mêmes broches de signal que le connecteur CA pour la communication entre le véhicule et le chargeur.
En tant que l'une des entreprises pionnières dans le domaine des véhicules électriques, Tesla a entrepris de concevoir ses propres connecteurs de charge pour répondre aux besoins de ses véhicules. Ce projet a été lancé dans le cadre du réseau Supercharger de Tesla, qui vise à construire un réseau de recharge rapide pour les véhicules de l'entreprise, avec peu ou pas d'infrastructures existantes.
Alors qu'en Europe, Tesla équipe ses véhicules de connecteurs de type 2 ou CCS, aux États-Unis, elle utilise sa propre norme de port de charge. Celle-ci peut prendre en charge la charge monophasée et triphasée en courant alternatif, ainsi que la charge rapide en courant continu aux stations Supercharger de Tesla.
Les premières stations Supercharger de Tesla fournissaient jusqu'à 150 kilowatts par voiture, mais les modèles ultérieurs de moindre puissance destinés aux zones urbaines avaient une limite inférieure de 72 kilowatts. Les chargeurs les plus récents de la société peuvent fournir jusqu'à 250 kW de puissance aux véhicules équipés de manière appropriée.
La norme GB/T 20234.3, publiée par l'Administration de normalisation de Chine, concerne les connecteurs capables d'une charge rapide simultanée en courant alternatif et continu monophasé. Peu connue en dehors du marché unique des véhicules électriques chinois, elle est conçue pour fonctionner jusqu'à 1 000 volts CC et 250 ampères et pour charger à des vitesses allant jusqu'à 250 kilowatts.
Il est peu probable que vous trouviez ce port sur un véhicule qui n'est pas fabriqué en Chine, conçu pour le marché chinois ou pour des pays avec lesquels la Chine entretient des liens commerciaux étroits.
La conception la plus intéressante de ce port réside peut-être dans les broches A+ et A-. Elles sont conçues pour des tensions allant jusqu'à 30 V et des courants allant jusqu'à 20 A. Elles sont décrites dans la norme comme « alimentation auxiliaire basse tension pour véhicules électriques fournie par des chargeurs externes ».
La traduction ne précise pas leur fonction exacte, mais il est possible qu'elles servent à démarrer une voiture électrique dont la batterie est complètement déchargée. Lorsque la batterie de traction et la batterie 12 V du véhicule sont toutes deux épuisées, la recharge peut s'avérer difficile car l'électronique embarquée ne peut ni se réactiver ni communiquer avec le chargeur. Les contacteurs ne peuvent alors plus être alimentés, empêchant ainsi la connexion de l'unité de traction aux différents sous-systèmes de la voiture. Ces deux broches sont probablement conçues pour fournir suffisamment d'énergie au fonctionnement de l'électronique de base et aux contacteurs, permettant ainsi la recharge de la batterie de traction principale même si le véhicule est totalement déchargé. Si vous avez des informations complémentaires à ce sujet, n'hésitez pas à les partager dans les commentaires.
CHAdeMO est une norme de connecteur pour véhicules électriques, principalement destinée aux applications de recharge rapide. Elle peut fournir jusqu'à 62,5 kW grâce à son connecteur unique. Il s'agit de la première norme conçue pour fournir une recharge rapide en courant continu aux véhicules électriques (quel que soit le constructeur) et elle dispose de broches de bus CAN pour la communication entre le véhicule et le chargeur.
La norme a été proposée pour une utilisation mondiale en 2010 avec le soutien des constructeurs automobiles japonais. Cependant, elle ne s'est véritablement imposée qu'au Japon, l'Europe conservant le Type 2 et les États-Unis utilisant le J1772 et les connecteurs propriétaires de Tesla. À un moment donné, l'UE a envisagé d'imposer la suppression totale des bornes de recharge CHAdeMO, mais a finalement décidé d'exiger que les stations de recharge soient équipées « au minimum » de connecteurs de type 2 ou Combo 2.
Une mise à jour rétrocompatible a été annoncée en mai 2018, permettant aux chargeurs CHAdeMO de fournir jusqu'à 400 kW de puissance, surpassant ainsi les connecteurs CCS. Les partisans du CHAdeMO le considèrent comme une norme mondiale unique, et non comme une divergence entre les normes CCS américaine et européenne. Cependant, il n'a pas rencontré un grand succès en dehors du marché japonais.
La norme CHAdeMO 3.0 est en développement depuis 2018. Appelée ChaoJi, elle intègre un nouveau connecteur à 7 broches conçu en collaboration avec l'Administration chinoise de normalisation. Elle vise à augmenter la puissance de charge à 900 kW, à fonctionner à 1,5 kV et à fournir un courant de 600 ampères grâce à l'utilisation de câbles refroidis par liquide.
À la lecture de ces lignes, vous pourriez croire que, où que vous conduisiez votre nouvelle voiture électrique, une multitude de normes de recharge différentes risquent de vous donner du fil à retordre. Heureusement, ce n'est pas le cas. La plupart des juridictions s'efforcent de prendre en charge une norme de recharge tout en excluant la plupart des autres, ce qui permet à la majorité des véhicules et des bornes de recharge d'une même zone d'être compatibles. Bien sûr, Tesla aux États-Unis fait exception, mais la marque dispose également de son propre réseau de recharge dédié.
Bien que certaines personnes utilisent le mauvais chargeur au mauvais endroit et au mauvais moment, elles peuvent généralement utiliser un adaptateur là où elles en ont besoin. À l'avenir, la plupart des nouveaux véhicules électriques seront compatibles avec le type de chargeurs installés dans leurs régions de vente, ce qui facilitera la vie de tous.
La norme de charge universelle est désormais l'USB-C.
Tout devrait se recharger via USB-C, sans exception. J'imagine une prise pour véhicules électriques de 100 kW, composée de 1 000 connecteurs USB-C branchés en parallèle. Avec les bons matériaux, on pourrait limiter le poids à moins de 50 kg pour une utilisation simplifiée.
De nombreux véhicules hybrides rechargeables et véhicules électriques ont une capacité de remorquage allant jusqu'à 450 kg (1000 livres), vous pouvez donc utiliser une remorque pour transporter votre gamme d'adaptateurs et de convertisseurs. Peavey Mart vend également des générateurs cette semaine s'il vous reste quelques centaines de PTAC (poids total autorisé en charge) à investir.
En Europe, les tests des connecteurs de type 1 (SAE J1772) et CHAdeMO ignorent complètement le fait que la Nissan LEAF et le Mitsubishi Outlander PHEV, deux des véhicules électriques les plus vendus, sont équipés de ces connecteurs.
Ces connecteurs sont largement utilisés et leur utilisation ne disparaîtra pas. Bien que les connecteurs de type 1 et de type 2 soient compatibles au niveau du signal (permettant l'utilisation d'un câble détachable de type 2 vers type 1), les connecteurs CHAdeMO et CCS ne le sont pas. La LEAF ne dispose d'aucune méthode réaliste de recharge via CCS.
Si la borne de recharge rapide n'est plus compatible CHAdeMO, j'envisagerais sérieusement de reprendre une voiture thermique pour les longs trajets et de ne garder ma LEAF que pour les trajets locaux.
Je possède un Outlander PHEV. J'ai utilisé la fonction de recharge rapide en courant continu à quelques reprises, juste pour la tester lors d'une offre de recharge gratuite. Certes, elle peut recharger la batterie à 80 % en 20 minutes, mais cela ne devrait vous donner qu'une autonomie d'environ 20 kilomètres en mode électrique.
De nombreuses bornes de recharge rapide en courant continu fonctionnent avec un tarif forfaitaire ; vous pourriez donc payer près de 100 fois votre facture d’électricité habituelle pour 20 kilomètres, ce qui est beaucoup plus cher que si vous rouliez uniquement à l’essence. La facturation à la minute n’est guère plus avantageuse, car elle est limitée à 22 kW.
J'adore mon Outlander car le mode électrique couvre la totalité de mes trajets domicile-travail, mais la fonction de recharge rapide en courant continu est aussi utile qu'un troisième téton chez un homme.
Le connecteur CHAdeMO devrait rester le même sur toutes les versions (feuille ?), mais ne vous en préoccupez pas pour les Outlander.
Tesla vend également des adaptateurs permettant d'utiliser les prises J1772 (évidemment) et CHAdeMO (plus surprenant). Ils ont finalement abandonné l'adaptateur CHAdeMO au profit de l'adaptateur CCS… mais uniquement pour certains véhicules et sur certains marchés. L'adaptateur nécessaire pour recharger les Tesla américaines à partir d'un chargeur CCS de type 1 équipé d'une prise Supercharger propriétaire Tesla est apparemment vendu uniquement en Corée (!) et ne fonctionne qu'avec les modèles les plus récents. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power et même Nissan ont annoncé l'abandon progressif du système CHADEMO au profit du CCS. La nouvelle Nissan Arya sera équipée du système CCS, et la production de la Leaf cessera bientôt.
Le spécialiste néerlandais des véhicules électriques Muxsan a conçu un module CCS pour la Nissan LEAF afin de remplacer la prise CA. Ce module permet la recharge en courant alternatif de type 2 et en courant continu CCS2 tout en préservant le port CHAdeMO.
Je connais 123, 386 et 356 sans regarder. Enfin, en fait, j'ai confondu les deux derniers, il faut que je vérifie.
Oui, d'autant plus si on suppose que le lien est contextuel… mais j'ai dû cliquer dessus moi-même et je suppose que c'est celui-là, mais le numéro ne me donne absolument aucune indication.
Le connecteur CCS2/Type 2 a été introduit aux États-Unis sous la norme J3068. Il est destiné aux véhicules lourds, car l'alimentation triphasée permet des vitesses de charge nettement supérieures. La norme J3068 spécifie une tension plus élevée que le Type 2, pouvant atteindre 600 V entre phases. La charge en courant continu est identique à celle du CCS2. Les tensions et les courants dépassant les normes du Type 2 nécessitent des signaux numériques afin que le véhicule et la borne de recharge puissent déterminer la compatibilité. À un courant potentiel de 160 A, le J3068 peut fournir une puissance en courant alternatif de 166 kW.
Aux États-Unis, Tesla utilise sa propre norme de port de charge. Elle prend en charge la charge monophasée et triphasée en courant alternatif.
Il est monophasé. Il s'agit essentiellement d'un module J1772 avec une disposition différente et une fonctionnalité CC supplémentaire.
Le J1772 (CCS type 1) peut effectivement prendre en charge le courant continu, mais je n'ai jamais vu d'application le faisant. Le protocole J1772 « simple » a la valeur « Mode numérique requis » et « Type 1 DC » signifie un courant continu sur les broches L1/L2. « Type 2 DC » nécessite des broches supplémentaires pour le connecteur combo.
Les connecteurs Tesla américains ne prennent pas en charge le courant alternatif triphasé. Les auteurs confondent les connecteurs américains et européens ; ces derniers (également connus sous le nom de CCS Type 2) le prennent en charge.
Sur un sujet connexe : les voitures électriques sont-elles autorisées à circuler sans payer de taxe routière ? Si oui, pourquoi ? En supposant une utopie écologiste (totalement irréalisable) où plus de 90 % des voitures seraient électriques, d’où proviendrait la taxe nécessaire à l’entretien des routes ? On pourrait l’ajouter au coût de la recharge publique, mais les particuliers peuvent aussi utiliser des panneaux solaires à domicile, voire des générateurs diesel « agricoles » (exemptés de taxe routière).
Tout dépend de la juridiction. Certains endroits ne perçoivent que la taxe sur le carburant. D'autres facturent des frais d'immatriculation du véhicule en guise de surtaxe sur le carburant.
À un moment donné, il faudra revoir certains modes de recouvrement de ces coûts. Je souhaiterais un système équitable où les frais seraient calculés en fonction du kilométrage et du poids du véhicule, car ces facteurs déterminent l'usure de la route. Une taxe carbone sur le carburant serait peut-être plus appropriée.
Date de publication : 21 juin 2022
