Faits et réflexions pour faciliter l’E-mobilité
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(photo: Roman Babakin – 123RF) |
L’association flamande des architectes NAV a organisé le 31 mai un cours en ligne très intéressant sur les aspects techniques liés à l’installation d’une infrastructure de charge - tant à la maison qu’au travail - pour les véhicules électriques. Une attention particulière a été accordée à l’usage de la voiture (électrique) dans la pratique journalière et à l’annihilation des réticences liées à l’autonomie – limitée par rapport au moteur diesel tenu pour acquis depuis de nombreuses années –, le déploiement de l’infrastructure de charge posant encore de nombreux défis. William Stinissen, conseiller technique chez ‘Volta’ a introduit le cours : « La conduite électrique est indéniablement l’avenir. En 2050, nous n’utiliserons plus de combustibles fossiles pour notre mobilité. »
Il a aussi avancé quelques faits sur l’autonomie. Dans la pratique, l’autonomie est environ inférieure de -20% par rapport à la valeur spécifiée par le constructeur automobile selon la norme WLTP. De plus, le choix d’une voiture électrique avec une batterie de capacité supérieure ne se traduit pas par une autonomie accrue. Si la capacité de batterie augmente de 2,7, l’autonomie n’augmentera que de 2,2 en raison du pack batteries plus lourd.
William Stinissen a indiqué qu’il faut compter une consommation moyenne de 17kWh/100km à une température extérieure de 20°C. Nous avons nous-mêmes enregistré 20 à 22kWh/100km à l’issue de tests avec diverses marques et modèles. En Belgique, l’automobiliste moyen roule 15000km/an. Dans le cas d’une consommation moyenne, cela revient à une consommation annuelle de 2550kWh. Une famille moyenne consomme 3500kWh/an. Les personnes qui ne feraient qu’une charge qu’à la maison doubleraient pratiquement la consommation d’énergie électrique.
Eliminer le stress de la charge
Le conducteur belge parcourt en moyenne 40 km par jour. Pour cela, une capacité de 6,8kWh suffit. William Stinissen: « La personne qui dispose d’une capacité de charge de 1kW peut effectuer une charge nocturne et parcourir les 40 km en journée. Un foyer moyen possède un raccordement monophasé de 230V/40 A, et une capacité de 9,2kW, ce qui exclut la charge rapide. » Mais il faut toujours être attentif aux moyennes car une situation d’utilisation n’est pas l’autre. Pour les voitures électriques, les températures basses et l’équipement de confort ont une répercussion sur la consommation réelle.
Trois modes de charge sont à distinguer:
Vue de la vitesse de charge
Raccordement du point de charge au réseau d’électricité
Le gestionnaire du réseau de distribution Fluvius accélère la conversion du réseau d’électricité, ce qui génère un plus large déploiement de 3N400V. La mise à disposition d’un tel raccordement sur demande coûte € 524,06.
Capacité et vitesse de charge
* en tenant compte d’une consommation moyenne de 17kWh/100km. La charge ralentit lorsque la batterie est chargée à 80%.
** uniquement applicable pour les stations de charge rapide qui proposent le Mode 3 + 4.
Dans la pratique, les batteries des voitures électriques sont chargées entre 0 et 80%. A partir de 80% de la charge, le processus de charge ralentit pour les 20% restants. Une capacité de charge maximale est supposée être égale au double de la capacité de batterie (par ex. une batterie de 40 kWh a une capacité de charge maximale de 80 kW). L’évolution de la technologie de batterie permet à un plus grand nombre de voitures électriques d’accéder à la charge rapide. Cependant, une charge rapide augmente l’usure du pack batteries.
D’autres faits intéressants
Il a aussi avancé quelques faits sur l’autonomie. Dans la pratique, l’autonomie est environ inférieure de -20% par rapport à la valeur spécifiée par le constructeur automobile selon la norme WLTP. De plus, le choix d’une voiture électrique avec une batterie de capacité supérieure ne se traduit pas par une autonomie accrue. Si la capacité de batterie augmente de 2,7, l’autonomie n’augmentera que de 2,2 en raison du pack batteries plus lourd.
William Stinissen a indiqué qu’il faut compter une consommation moyenne de 17kWh/100km à une température extérieure de 20°C. Nous avons nous-mêmes enregistré 20 à 22kWh/100km à l’issue de tests avec diverses marques et modèles. En Belgique, l’automobiliste moyen roule 15000km/an. Dans le cas d’une consommation moyenne, cela revient à une consommation annuelle de 2550kWh. Une famille moyenne consomme 3500kWh/an. Les personnes qui ne feraient qu’une charge qu’à la maison doubleraient pratiquement la consommation d’énergie électrique.
Eliminer le stress de la charge
Le conducteur belge parcourt en moyenne 40 km par jour. Pour cela, une capacité de 6,8kWh suffit. William Stinissen: « La personne qui dispose d’une capacité de charge de 1kW peut effectuer une charge nocturne et parcourir les 40 km en journée. Un foyer moyen possède un raccordement monophasé de 230V/40 A, et une capacité de 9,2kW, ce qui exclut la charge rapide. » Mais il faut toujours être attentif aux moyennes car une situation d’utilisation n’est pas l’autre. Pour les voitures électriques, les températures basses et l’équipement de confort ont une répercussion sur la consommation réelle.
Trois modes de charge sont à distinguer:
- Mode 2: prise électrique de 220V > attention aux prescriptions de sécurité ; une prise classique (16A) n’est pas autorisée suite au risque de surcharge dû au courant élevé de longue durée pendant la charge. La protection maximale est 10A.
- Mode 3: point de charge CA pour la maison ou le bureau (un transformateur dans la voiture convertit le courant alternatif en un courant continu pour le charge de la batterie).
- Mode 4: charge rapide DC: point de charge public fournissant du courant continu pour recharger le pack batteries dans la voiture.
Vue de la vitesse de charge
Raccordement du point de charge au réseau d’électricité
Réseau d’électricité |
Raccordement | Chargeur de batterie dans VE (Mode 2 et 3) |
| AC –triphasé | AC | Convertisseur AC / DC |
| 3N400 V avec conducteur neutre |
monophasé | Ok |
| Triphasé | Ok | |
| 3, 230 V sans conducteur neutre |
monophasé | Le Mode 2 nécessite parfois un conducteur neutre |
| Triphasé | Transformateur requis |
Capacité et vitesse de charge
| Capacité de charge en kW | Vitesse de charge* en km/heure | |||
| monophasé 230V | 3N400 V avec conducteur neutre |
monophasé 230V | 3N400 V avec conducteur neutre |
|
| 16A | 3,7 | 11 | 19 | 58 |
| 32A | 7,4 | 22 | 39 | 117 |
| 63A** | 43 | 230 | ||
** uniquement applicable pour les stations de charge rapide qui proposent le Mode 3 + 4.
Dans la pratique, les batteries des voitures électriques sont chargées entre 0 et 80%. A partir de 80% de la charge, le processus de charge ralentit pour les 20% restants. Une capacité de charge maximale est supposée être égale au double de la capacité de batterie (par ex. une batterie de 40 kWh a une capacité de charge maximale de 80 kW). L’évolution de la technologie de batterie permet à un plus grand nombre de voitures électriques d’accéder à la charge rapide. Cependant, une charge rapide augmente l’usure du pack batteries.
D’autres faits intéressants
- Les vélos électriques sont fournis en standard avec un chargeur 2A. Les chargeurs rapides font le double. Selon l’assistance électrique souhaitée, l’autonomie selon la capacité de batterie varie de 1kWh à 75 voire 115km.
- Le prix de l’énergie (€/kWh) est le plus avantageux au travail et peut être jusqu’à quatre fois supérieur aux stations de charge rapide publiques.
- Le RGIE (Règlement général sur les installations électriques) exige une protection individuelle de chaque point de charge contre les surintensités avec un fusible automatique et une protection contre le contact indirect avec un disjoncteur différentiel (30 mA type A + 6 mA DC / 30 mA type B). La protection peut se situer dans le point de charge ou à l’extérieur de l’armoire à fusible électrique.
- L’installation doit être certifiée.
- Dans un futur proche, les points de charge devront être protégés mécaniquement contre les collisions (socle en béton + grille en acier) et un arrêt de secours sera obligatoire à chaque entrée de parking.
