Par Finn Peacock – Ingénieur électricien agréé, ancien CSIRO, propriétaire d'un véhicule électrique, fondateur de SolarQuotes.com.au
Que vous envisagiez d'acheter un véhicule électrique, d'attendre la livraison ou de conduire un véhicule électrique, savoir comment (et comment) ils se chargent est un élément important de la propriété.
Dans ce guide, je parlerai de puissance (kW) et d’énergie (kWh). Il est important de connaître la différence ! Les gens les confondent tout le temps, même les électriciens qui devraient être mieux informés.
Une voiture à essence typique obtient 10 kilomètres d'autonomie avec 1 litre de carburant. Une voiture électrique typique obtient environ 6 kilomètres d'autonomie avec 1 kWh d'électricité.
Pour une voiture à essence, il faut 10 litres de carburant pour parcourir 100 km. À un coût très conservateur de 1,40 $ par litre de carburant, 10 x 1,40 $ = 14 $ pour 100 kilomètres.
Remarque : l'essence coûte plus de 2 $ le litre au moment de la rédaction de cet article, mais je m'en tiendrai à 1,40 $ pour montrer que les véhicules électriques sont beaucoup moins chers, même si le dictateur russe n'a pas exagéré les prix du carburant.
Dans un véhicule électrique, environ 16 kWh d’électricité sont nécessaires pour parcourir 100 kilomètres. Si votre fournisseur d’électricité facture 21 cents par kWh, le coût est de 16 x 0,21 $ = 3,36 $.
Les véhicules électriques sont moins chers à conduire si vous envisagez de les recharger à partir de panneaux solaires ou de les recharger à des tarifs hors pointe basés sur des tarifs horaires (ToU). Prenons quelques chiffres pour illustrer cela :
Si vous avez une facture d'électricité de 21c et un tarif d'achat d'énergie solaire de 8c, le coût net de la recharge de la voiture avec l'énergie solaire est de 8c. C'est 13c moins cher par kWh que de recharger une voiture électrique sur le réseau.
Les tarifs en fonction de l'heure d'utilisation vous facturent des tarifs d'électricité différents en fonction de l'heure de la journée à laquelle vous vous approvisionnez sur le réseau.
Comparez les différents prix de l'électricité d'Aurora Energy Tasmania à différents moments de la journée :
Si vous configurez votre chargeur EV pour qu'il fonctionne uniquement avec ce programme ToU avec Aurora de 10 h à 16 h, 100 km d'autonomie vous coûteront 16 x 0,15 $ = 2,40 $.
L'avenir du système électrique australien repose sur des tarifs en fonction de l'heure d'utilisation, l'électricité la moins chère pendant la journée (beaucoup d'énergie solaire) et la nuit (généralement avec beaucoup de vent et peu de demande).
En Australie-Méridionale, on vous facture un maigre 7,5 cents par kilowattheure de la journée dans le cadre d’un tarif horaire qui offre une « éponge solaire ».
Certains détaillants proposent également des tarifs spéciaux pour véhicules électriques où vous pouvez payer un tarif par kWh inférieur pour recharger votre véhicule électrique à certains moments, ou un tarif journalier fixe pour une recharge illimitée.
Une dernière chose : faites attention aux « tarifs à la demande ». Ces plans d’électricité vous facturent une facture d’électricité totale moins élevée, mais peuvent vous causer de gros problèmes si votre consommation d’électricité dépasse un certain seuil. Charger votre VE avec un chargeur triphasé de 22 kW pourrait signifier que vous payez 10 fois votre facture d’électricité standard !
Un chargeur de véhicule électrique de base est un appareil très simple. Son rôle consiste simplement à « demander » à la voiture si elle peut accepter une charge et, si tel est le cas, à fournir de l'énergie au véhicule en toute sécurité jusqu'à ce qu'on lui dise de s'arrêter.
Un chargeur de véhicule électrique ne peut pas alimenter la voiture plus rapidement que ce que la voiture demande (ce qui est dangereux), mais avec un peu de sagesse, il peut décider de ralentir la charge ou en fonction d'autres conditions, par exemple :
Les chargeurs de véhicules électriques domestiques sont également en courant alternatif. Cela signifie qu'ils ne font rien de très spécial. Ils régulent simplement les kilowatts de 230 V CA entrant dans la voiture.
En fait, le boîtier électronique que vous pouvez acheter pour charger votre voiture n'est pas techniquement un chargeur. Parce qu'il ne fait que fournir une alimentation CA régulée. Techniquement, le chargeur réel se trouve dans la voiture, convertissant le courant alternatif en courant continu et s'occupant de toutes les autres tâches de charge.
Ce chargeur EV embarqué a une limite de puissance stricte sur sa conversion CA-CC. 11 kilowatts est la limite pour de nombreux véhicules électriques, tels que la Tesla Model 3 et la Mini Cooper SE.
Confession de nerd : je devrais techniquement appeler l'appareil que vous branchez sur votre voiture un EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment). Mais cela va embrouiller la plupart des profanes, donc au risque de recevoir un e-mail furieux d'un ingénieur à la retraite, j'appelle ces appareils des « chargeurs ».
Les chargeurs publics dédiés aux véhicules électriques à grande vitesse sont eux-mêmes des chargeurs qui alimentent directement la batterie en courant continu. Ils ne sont pas limités par le chargeur de voiture car ils ne l'utilisent pas.
Si votre voiture peut le supporter, ces mauvais garçons peuvent se charger jusqu'à 350 kW de courant continu. Notez qu'ils doivent ralentir considérablement lorsque votre batterie atteint environ 70 %. Pourtant, ils peuvent ajouter 350 kilomètres d'autonomie en seulement 10 minutes.
L'industrie a adopté des termes pour décrire la charge lente, moyenne et rapide. De manière assez ennuyeuse, on parle de charge de niveau 1, de niveau 2 et de niveau 3.
Un chargeur de niveau 1 est simplement un câble et un bloc d'alimentation qui se connectent à une prise de courant standard. Ils chargent à 1,8 à 2,4 kW à partir d'une prise domestique standard.
Conseil de pro : si votre constructeur automobile ne fournit pas de connecteur mobile pour votre voiture, assurez-vous d'en acheter un et de le garder dans le coffre – cela peut vous faire économiser une journée de bacon même si vous ne l'utilisez jamais à la maison.
Pour illustrer ce que signifie un taux de charge de niveau 1 de 1,8 kW, cela ajoutera 1,8 kWh par heure à la batterie de votre voiture.
1 kWh de puissance dans une batterie de VE équivaut à environ 6 km d'autonomie. Par conséquent, un chargeur de niveau 1 peut fournir une autonomie d'environ 10 kilomètres par heure. Si vous chargez la voiture pendant la nuit (environ 8 heures), vous ajouterez environ 80 kilomètres d'autonomie.
Mais le niveau 1 peut charger à une vitesse plus élevée. Selon le fabricant, votre appareil peut avoir des prises interchangeables.
Tous les chargeurs EV portables sont livrés avec des prises standard de 10 A, les mêmes que tous les autres appareils de votre maison, mais certains sont également livrés avec des prises interchangeables de 15 A. Celle-ci a une broche de terre plus large et nécessite une prise spéciale qui peut gérer des fils plus épais à 15 A. Si vous possédez une caravane, vous les connaissez probablement.
Certains chargeurs mobiles ont une « queue » de 15 A. Ce sont les extrémités de 10 A et 15 A fournies avec le chargeur mobile Tesla en Australie.
Si votre chargeur portable est de 15 A à l'extrémité et que vous souhaitez le charger à la maison, vous aurez besoin d'une prise de 15 A dans votre parking. Prévoyez de payer environ 500 $ pour cette installation.
Fait intéressant : si la tension de votre réseau local est élevée (elle devrait être de 230 V, mais généralement de 240 V+), vous obtiendrez plus de puissance car puissance = courant x tension.
Fait bonus pour les nerds : selon le fabricant, les chargeurs mobiles sont généralement limités à 80 % de leur courant nominal. Ainsi, un chargeur de 10 A peut fonctionner uniquement à 8 A, et un appareil de 15 A peut fonctionner uniquement à 12 A. Combiné aux fluctuations de la tension du réseau, cela signifiait que je ne pouvais pas fournir une vitesse de charge EV précise pour le connecteur mobile.
Fait pour les passionnés de Tesla : les chargeurs mobiles Tesla importés après novembre 2021 peuvent charger à 10 A ou 15 A, selon la queue utilisée.
Conseil de pro : si vous possédez une Tesla récente et que vous avez la chance d'avoir une prise triphasée dans le garage, vous pouvez acheter un adaptateur secteur tiers capable de charger de 4,8 à 7 kW (20 à 32 A) à l'aide d'un connecteur mobile.
□¡ï¸ □¡ï¸ Vitesse de charge : environ 40 km/h (monophasé) ou jusqu'à 130 km/h (triphasé)
La charge de niveau 2 nécessite un chargeur mural dédié avec son propre câblage dédié vers votre multiprise.
Les chargeurs de niveau 2 coûtent entre 900 $ et 2 500 $ pour le matériel et entre 500 $ et plus de 1 000 $ pour l'installation. Ce prix suppose également que votre multiprise et votre secteur peuvent gérer la charge supplémentaire. S'ils ne le peuvent pas, la mise à niveau de votre alimentation peut coûter des milliers de dollars.
Un chargeur monophasé de niveau 2 de 7 kW peut ajouter environ 40 kilomètres par heure d'autonomie. Si votre voiture peut le supporter, un chargeur EV triphasé de 22 kW ajoutera environ 130 kilomètres par heure d'autonomie.
Fait intéressant : bien que les chargeurs triphasés de niveau 2 puissent fournir jusqu'à 22 kW, de nombreuses voitures ne peuvent pas convertir le courant alternatif aussi rapidement. Vérifiez les spécifications de votre voiture pour connaître son taux de charge alternatif maximal.
Ce chargeur est entièrement en courant continu et a une puissance de sortie de 50 kW à 350 kW. Leur installation coûte plus de 100 000 $ et nécessite une source d'énergie énorme, il est donc peu probable que vous en ayez un installé chez vous.
Le réseau Supercharger de Tesla est l'exemple le plus célèbre d'un chargeur de niveau 3. Le superchargeur « V2 » le plus courant a une puissance maximale de 120 kW et une autonomie de croisière de 180 kilomètres en 15 minutes.
Le réseau de stations Supercharger de Tesla leur confère un avantage concurrentiel par rapport aux autres fabricants de véhicules électriques en raison de leur emplacement sur des itinéraires de voyage populaires, de leur fiabilité/disponibilité et de leur volume considérable par rapport aux autres chargeurs de niveau 3.
Cependant, à mesure que les véhicules électriques deviennent plus courants, d’autres réseaux concurrents devraient émerger à travers le pays et améliorer leur fiabilité.
Fait intéressant pour les passionnés de Tesla : les superchargeurs Tesla « V2 » rouges et blancs d'Australie sont des chargeurs rapides en courant continu, chargeant généralement entre 40 et 100 kW, selon le nombre d'autres voitures qui les utilisent en même temps. Une poignée de superchargeurs « V3 » améliorés en Australie peuvent charger jusqu'à 250 kW.
Conseil de pro : faites attention aux chargeurs CA lents lors de vos déplacements. Certains chargeurs en bord de route sont des types CA plus lents qui ne peuvent charger que de 3 à 22 kW. Ceux-ci peuvent recharger un peu lorsque vous vous garez, mais ne sont pas assez rapides pour charger facilement en déplacement.
Tous les véhicules électriques vendus en Australie à partir du 1er janvier 2020 sont équipés d'une prise de charge CA appelée « Type 2 » (ou parfois « Mennekes »).
Date de publication : 02/08/2022
