Véhicule électrique, hybride, hybride rechargeable… : tout savoir sur les différentes technologies existantes et leur utilisation.


Quels sont les différents types de véhicules électrifiés qui existent actuellement sur le marché ? Comment charger son véhicule selon qu’il soit électrique ou hybride rechargeable et quel temps de recharge doit-on y consacrer ? Quel type de bornes, de câbles utilisés ? Quel type de batterie doit-on associé à son véhicule ? 


Vous trouverez ici toutes les réponses (ou presque !) à vos questions sur l’électromobilité.

Les différentes technologies existantes sur le marché : 


Full électrique : comme son nom l’indique le véhicule fonctionne exclusivement à l’électricité ce qui lui permet de ne pas consommer de carburant et ne pas émettre de C0² sur une partie de son cycle de vie (à l’usage). 

L’hybride léger ou MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle) : Les voitures équipées d’un système « hybride léger » disposent d’un alterno-démarreur 48 volts de forte puissance permet d’accompagner et soulager le moteur thermique lors d’accélérations ou à très faible vitesse. Cette technologie ne permet donc pas de rouler en électrique contrairement au full hybride ou plug-in hybride

L’hybride ou HEV (Hybrid Electric Vehicle) : la batterie est rechargée par le moteur thermique et la récupération d'énergie cinétique se fait lors du freinage. C’est surtout lors de courts trajets urbains que le gain en consommation et en émissions de CO2 est le meilleur avec ce type de motorisation. 


L’hybride rechargeable ou PHEV (Plugin hybrid Vehicle) : le véhicule bénéfice d’une autonomie 100% électrique sur plusieurs kilomètres, ce qui permet de réduire la consommation de carburant et les émissions CO2. Cependant il faut le recharger très régulièrement pour en tirer le meilleur profit 

Comment recharger son véhicule ? 


Pour charger son véhicule différents types de borne et donc de courant associé sont utilisables.
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 Borne à courant alternatif (AC, caractérisé par un mouvement des électrons à l’intérieur d’un matériau conducteur se fait dans une direction, puis dans l’autre, de manière alternative et de façon périodique). Les bornes de courant alternatif se retrouvent au sein du réseau domestique. Le courant arrive dans la borne et converti la puissance de recharge à l’intérieur du véhicule, grâce au chargeur embarqué, avant d’entrée dans la batterie. La vitesse de recharge dépend donc de la puissance de la sortie de la borne ainsi que de la puissance du chargement du véhicule, pour convertir le courant en continu. 
Le AC requière une intensité comprise en 16 et 32 ampères (A). (A) étant la mesure de l’énergie. 

 


Le courant alternatif peut-être en :
•    Monophasé (c’est-à-dire qu’il contient 1 câble de phase, qui permet de véhiculer l’électricité vers le point de consommation et 1 autre câble neutre qui permet la bonne répartition du courant alternatif vers le circuit électrique et le réseau général). 
•    Triphasé (contenant 3 câbles de phases et 1 câble neutre). 

La différence entre ces 2 types de courant réside dans le type de puissance. Un courant triphasé délivre du fait de son composant une puissance plus importante qu’un courant monophasé. 


    Borne à courant continu (dit DC, caractérisé par un mouvement des électrons à l’intérieur d’un matériau conducteur qui se fait dans une direction).  
Celles-ci convertissent le courant avant qu’il n’entre dans le véhicule. Autrement dit, le courant entre directement dans la batterie sans passer par le convertisseur du véhicule, grâce à des transformateurs intégrés à la borne. Ce type de recharge nécessite cependant une grande intensité de courant électrique ne permettant donc pas de charger son véhicule sur une prise domestique. 
Les recharge en DC sont plus rapide et offrent une autonomie sur de de plus longues distances.

A noter que certaines bornes de recharge en DC peuvent fournir jusqu’à 350 A de puissance et ainsi faire le plein d’un véhicule électrique en seulement 15 minutes.

Quel type de charge & quelle borne pour son véhicule ?  


Plusieurs éléments déterminent la puissance à laquelle un véhicule peut se recharger : 
●    La puissance maximale tolérée par le véhicule (A noter que pour le moment aucun modèle hybride ne se recharge au-delà de 7,4 KW. Et en ce qui concerne les véhicules électriques, la puissance tolérée varie en fonction du type du courant (alternatif ou continu)
●    Le point de charge 
●    Le câble de recharge utilisé

Point de charge


Les bornes privés / charge domestique :
Il est possible de recharger son véhicule chez soi sur une prise domestique renforcée ou une borne spéciale. celles-ci sont plus simple pratique et économique. Attention il faut toutefois charger votre véhicule sur une borne de recharge pouvant supporter l’intensité du courant électrique. Ainsi, il est recommandé d’installer un équipement dédié et conçu pour la recharge. Les prises de recharge domestique standard sont déconseillées. En effet, leurs utilisations peuvent entrainer un risque de surchauffe électrique.  
La prise renforcée permet de recharger votre véhicule électrique tout en assurant la sécurité de l’installation électrique de votre logement. Les prises renforcées sont conçues pour une puissance comprise entre 2,3KW et 3,7 KW. 

Les bornes publiques :
Les bornes de recharges publiques sont couteuses sauf à trouver des places de stationnement gratuit de 19h à 8h. Par ailleurs, certaines bornes de recharges peuvent être rapide avec une puissance faible ou haute augmentant donc ou non le temps de charge. Il faut donc choisir une borne de recharge publique adaptée.  
Des abonnements sont mis à la disposition des utilisateurs. Recharger le véhicule nécessite la plupart du temps une carte dédiée du réseau public sur lequel vous voulez vous charger ou une carte de recharge d’un autre abonnement qui a signé un accord avec le réseau concerné. A noter que certaines bornes permettent de régler directement les frais de charge sans être abonné à un réseau, avec votre carte bancaire ou un QR code. 

Les différentes puissances de bornes : (mettre image)
Les bornes de recharge de 3,7 kW, de 7,4 kW, de 11 kW et de 22 kW sont des dispositifs de recharge pour les particuliers qui sont qualifiés de normaux, c’est-à-dire qui offrent une durée de recharge standard.

●    Borne 7 kW:
Adapté à un grand nombre de véhicule, cette borne se caractérise par sa plus petite puissance 7KW et son prix faible. Permettant une recharge sécurisée, la borne 7 permet également une recharge plus rapide que sur prise domestique, la rendant compatible avec une multitude de véhicule électrique.  Cette borne 7 peut être installé à votre domicile, des collectivités et des copropriétés. 

●    Borne 11 kW: 
Ce type de borne se caractérise par une recharge plus longue qu’une borne 7. Il convient donc d’opter pour une puissance de charge supérieur démarrant à 11 KW pour une intensité de 16 A. Nécessitant un courant triphasé, ce type de borne ne peut ainsi être compatible avec l’ensemble des véhicules électriques et nécessite une prise de type 2 autorisant 50 KW en courant continu et 43 KW en courant alternatif triphasé.  

●    Borne 22 kW : 
-    Les bornes de recharge de plus de 50 W sont des dispositifs de recharge le plus souvent utilisé pour les professionnels et le réseau public

-    Bornes de 50 kW : modèles rapides qui conviennent aux particuliers, mais aussi aux professionnels qui ont d’importants besoins dans ce domaine.

-   Bornes de 150 kW à 350 kW : solutions ultra-rapides rarement accessibles à domicile, mais qui se développent de plus en plus sur le marché des particuliers.

La borne de recharge 22 KW demeure la solution de recharge la plus performante à ce jour. En effet, celle-ci peut être installée en intérieur ou extérieur avec facilité et est compatible avec les contraintes domestiques. A noter que ce type de borne est muni de prise 2 ou 3. 

 

Quels sont les différents types de câble de recharge ? 
La prise type 2 : 
Présente dans les bornes publiques, de ce type de prise est conçue pour les véhicules 100% électriques. C’est un intermédiaire entre la prise domestique et les différentes prises rapides qui permet d’accepter une plus grande quantité d’énergie que la prise domestique et de réduire le temps de charge. La puissance acceptée de la prise type 2 dépend de la configuration de la borne et du chargeur embarqué de la voiture. A noter que la majorité des véhicules électriques intègrent un chargeur de 7 kw de série. 


●    La prise type 3
Utilisé en courant alternatif, cette prise permet une charge jusqu’à 22 KW. 


●    La prise combo :
Utilisé en courant continu, cette prise permet de réduire considérablement le temps de recharge et permet une puissance supérieure ou égale à 100 kw. 


●    La prise CHAdeMO :
Destiné à la charge rapide en courant alternatif, ce type de prise accepte des puissances allant jusqu’à 400 kw. KW 

Quel câble de recharge utiliser pour votre véhicule ? (Mettre image)


Pour une recharge votre véhicule, il convient d’utiliser le bon câble de recharge en fonction du véhicule et de la borne de recharge. Le type de câble dépend ainsi du type de courant et de l’intensité de la puissance. 
Les câbles les plus courant sur le marché :
Nous retrouvons les
câbles type 1 et type 2 pour les véhicules full hybride monté sur courant AC. Le câble type 1 comporte 5 connecteurs et permet une recharge à une puissance maximale de 7,4KW en monophasé à 32 Ampère. Le câble type 2 est lui composé de 7 connecteurs et permet une recharge à une puissance de 22 KW en triphasé à 32 Ampère. 
Nous retrouvons également le câble de recharge rapide en coutant DC. Ceux-ci font référence aux modèles :
chademo et combo ccs pour une prise type 2 ou prise CCS combo. A noter que la prise CCS combo permet une recharge rapide allant au-delà de de 22 kw. 
Sur prise domestique, le
cordon de type E/F est conseillé pour recharger votre véhicule. Le câble greenUp est lui conseillé pour les prises domestique renforcée et peut attendre une recharge maximale de 2,2 KW.

 

 

Quel est prix d’une recharge ? Illustration 


Le prix de votre rechargement dépend de différents facteurs : 
-    La carte de recharge affilié à un certain réseau
-    L’heure à laquelle vous rechargez votre véhicule 
-    Le type de recharge (normal, accéléré ou rapide)
-    L’abonnement annuel ou le coût de la carte de recharge : 0 à 20 € 
-    Le coût de la connexion : souvent compris entre 0 et 3 € et inclue 1 heure de charge 
-    Le cout de la minute ou heure de recharge : de 2 à 5 € en comptant le coût du stationnement

Quel temps de charge pour un véhicule électrifié ?


La durée de charge dépend principalement de deux paramètres 
-    Puissance du chargeur embarqué du véhicule (capacité de la batterie)
-    Puissance de la borne 
Temps de charge = capacité de la batterie / puissance de charge


1.    Calculez d’abord votre puissance de charge (P), en multipliant la tension (U, en volts) par l’intensité (I, en ampères). Vous obtenez une valeur en watts.
P = U x I
Exemple : 16 A x 230 V = 3 680 W
2.    Divisez la puissance de charge par 1 000 pour obtenir une valeur en kilowatts.
Exemple : 3 680 W = 3,7 kW
3.    Divisez la capacité de votre batterie (exprimée en kWh) par le chiffre obtenu pour obtenir le temps de charge.
Exemple :  24 kWh / 3,7 kW = 6,5 heures

Simulez le temps de charge de votre véhicule en cliquant ici 
 

Important : la puissance de la borne doit être impérativement être adapté à la capacité de la batterie. Une borne surdimensionnée par rapport au véhicule aura un effet négatif sur le temps de charge comme l’illustre parfaitement le graphique ci-dessous

tableau 2 bis.PNG

Bornes électriques

Tableau 3.PNG

Autres paramètres pouvant impacter le temps de charge


•      Température extérieure : tout comme l’autonomie de votre batterie, le temps de charge d’un VE peut aussi être impactée par temps de froid
•      
Moment de la journée – si vous rechargez votre VE pendant les périodes de forte demande, la charge sera plus lente en raison d’une grande quantité d’énergie puisée sur le réseau au même simultanément.
•    
 Nombre de VE connectés – cela concerne davantage les bornes de recharge publiques que les chargeurs domestiques. Si la puissance de charge maximale cumulée des VE et des bornes excède la puissance maximale fournie par la station de charge, la vitesse de charge en sera impactée. 
•      
Niveau de la batterie – si le niveau de la batterie du VE est inférieur à 20 % ou supérieur à 80 %, la vitesse de charge pourra être réduite de moitié. Il s’agit d’une fonction intégrée par les constructeurs de VE afin d’optimiser la durée vie de la batterie et d’éviter une surcharge.
•      
Type du câble de charge – les différents types de câbles de charge  incluent le Type 1, le Type 2 et CHAdeMO, chacun ayant une vitesse de charge différente. 

 


Quelques conseils pour préserver la duré de vie de votre batterie


•      Évitez de laisser votre batterie se décharger en dessous de 20 % :  cela peut nuire à sa durée de vie. Il existe des chargeurs intelligents permettant à votre VE de ne jamais passer sous la barre des 20 %.
•     Veiller à la fréquence d’utilisation une surutilisation de la batterie n’a aucune incidence sur sa performance. Au contraire, le fait de ne pas l’utiliser sur une période prolongée peut nuire à la batterie 

Quels paramètres jouent sur la consommation ? Illustration 


* temps de trajet : Plus votre temps de trajet sera long plus votre consommation augmentera 
*
conduite du véhicule :  une conduite brute et nerveuse avec aucune anticipation des freinages et accélérations ne favorisent pas l’éco conduite
*
type de véhicule : les 100% hybride non rechargeable consomme en moyenne -40% de carburant par rapport à un moteur thermique. Le véhicule léger correspond à environ -10 % de celle d’une voiture essence équivalente. 
*
La météo : le froid à des conséquences sur une voiture hybride rechargeable et impacte à la baisse l’autonomie de la batterie. Il est nécessaire de laisser la batterie au chaud même si celle-ci est déjà pleine. 
*
Appareil électrique du véhicule : préchauffer la voiture pendant qu’elle charge pour éviter de forcer la clim en roulant. En effet, la climatisation joue énormément sur la consommation du véhicule. A noter que les autoradios, les écrans LCD ainsi que les phares allumés en plein joue également sur la consommation du véhicule. 

 

Où peut-on trouver des bornes en France et quel type de bornes peut-on trouver ?