La mobilité électrique nécessite un moyen de charge à domicile de la batterie du véhicule électrique.

Il existe trois grands types de charge, adaptés chacun à un usage différent :

• La charge sur prise électrique renforcée, adaptée à la recharge à domicile.
• La charge sur une borne murale, aussi appelée Wallbox, adaptée à la charge à domicile.
• La charge sur une borne rapide ou ultra-rapide, adaptée à la longue distance, que l'on retrouve sur la voie publique ou sur les aires d'autoroute.

Pour charger la batterie d'un véhicule électrique, il faut prendre le courant disponible sur le réseau électrique qui est sous forme de courant alternatif et le fournir à la batterie haute tension qui a besoin de courant continu.

Les véhicules électriques ont deux sources de courant électrique : le courant alternatif AC et le courant continu DC.

On distingue quatre modes de charge : les modes 1, 2, 3 et 4.

• Le mode 1 consiste à connecter un appareil électrique directement à une prise de courant classique sans régulateur et sans dispositif de sécurité. Ce mode n'est pas recommandé avec les véhicules électriques car sans protection, les arcs électriques engendrés lors de la déconnexion seraient dangereux. Sans régulateur, les cellules de la batterie peuvent surcharger, engendrant des risques d'incendie.

• Le mode 2 (AC) consiste à connecter le véhicule électrique à une prise de courant classique ou renforcée. Des dispositifs de contrôle et de protection sont intégrés dans le câble fourni avec le véhicule. Le câble transmet le courant AC du réseau, qui est ensuite transformé en DC par le convertisseur embarqué dans le véhicule électrique. Ce mode de charge est réservé à un usage domestique.

• Le mode 3 (AC) consiste à brancher le véhicule électrique à une borne AC dédiée à la recharge. C'est la borne qui intègre le contrôleur et la sécurité. La plage de puissance est plus élevée car la source provient d'un réseau non bridé pour un usage ménager. Le courant provenant de la borne est transformé en courant continu par un convertisseur embarqué dans le véhicule.

• Le mode 4 (DC) est une connexion directe entre la batterie du véhicule électrique à une borne de courant continu. C'est la borne qui convertit le courant alternatif en continu ce qui permet de ne plus être limité par le chargeur de bord.

Plus une borne est capable de délivrer de la puissance, plus son coût est élevé.

La recharge électrique normale à domicile correspond à des bornes de puissance 3,7 kW ou 7,4 kW.

Ces puissances sont alimentées en monophasé.

Une prise domestique renforcée de 3,2 kW permet de recharger une autonomie de l'ordre de 50 km en 4 heures, soit de l'ordre de la trentaine d'heures pour une charge complète. C'est la solution la moins onéreuse mais la plus lente. Son prix varie entre 150 euros et 200 euros, auquel il faut ajouter les frais d'installation par un professionnel agréé. La puissance est celle du réseau domestique. La prise domestique renforcée est équipée d'un disjoncteur différentiel qui limite le risque de surtension. Elle offre une meilleure sécurité que la prise domestique et permet aussi d'atteindre une puissance de 3.2 kW.

Une borne de recharge de 7,4 kW permet de recharger une autonomie de l'ordre de 100 km en 3 heures, soit une recharge de la totalité de l'autonomie du véhicule électrique en une nuit.

Certains véhicules électriques acceptent une recharge sur une borne de 11 ou 22 kW alimentée dans ce cas en triphasé.

Cette configuration est électriquement plus favorable.

Les bornes de recharge de 22 kW et au-delà correspondent à une recharge accélérée qui convient à des arrêts de courte durée en voirie, dans les parkings ouverts au public, en itinérance, etc. Ces bornes ne sont pas pensées pour un usage à domicile.

Une borne de 22 kW est beaucoup plus coûteuse à installer et à exploiter que la recharge « normale » et s'adresse à des usages intensifs spécifiques.

La borne domestique, aussi appelé « Wallbox », doit impérativement être installé par un professionnel certifié et détenteur de la mention IRVE. La borne incluse de la micro-électronique pour réguler la puissance, de la connectivité et des éléments de sécurité. Le prix de la borne varie entre 1 500 euros et 20 000 euros. Les prix peuvent rapidement grimper en fonction du choix de la puissance électrique et des travaux à faire pour connecter la Wallbox à la boite à fusible la plus proche. En fonction du choix de bornes, la puissance délivrée peut être de 7,4 kW, 11 kW ou 22 kW.

Une charge complète de la batterie est déconseillée car elle sollicite les limites de la batterie et le chargement prend de plus en plus de temps vers la fin.

Les constructeurs automobiles préconisent un chargement à 80% de la batterie (ce qui diminue de 20% l'autonomie maximale de la batterie) afin de rester sur la plage optimale de la batterie haute tension (ce qui diminue de 20% l'autonomie maximale de la batterie).

Un véhicule électrique peut se recharger à une puissance inférieure à la puissance mise à disposition par la borne de recharge si le convertisseur embarqué dans le véhicule électrique ne dispose que de ce mode de recharge compatible.

Puissance du point de charge (kW)	Prise	Temps pour recharger 6 kWh / 29 km
1,8 kW - 3,2 kW	Prise classique ou renforcée (Type E/F)	3 heures
3,7 kW	Prise Type 2	1 heure 40
7,4 kW	Prise Type 2	50 minutes
11 kW	Prise Type 2	35 minutes

Borne de recharge ou prise renforcée ?

Une borne de recharge présente de nombreux avantages par rapport à une simple prise renforcée: une plus forte puissance de recharge, la sécurisation du câble, des services associés, une gestion fine de l'énergie sont autant de caractéristiques de la borne de recharge qui manquent à la prise électrique renforcée.

La puissance de recharge est plus importante sur une borne (3,7 kW ou 7,4 kW) que sur une prise renforcée (de 1,8 à 3,2 kW) : avec l'augmentation de l'autonomie des véhicules électriques, une borne de recharge permet de recharger entièrement la plupart des véhicules en une seule nuit, ce qui n'est pas le cas d'une prise électrique renforcée.

Le câble de recharge est verrouillé au niveau de la borne de recharge pendant la recharge à l'aide d'un verrouillage mécanique. Personne ne peut déconnecter le véhicule électrique en cours de recharge.

La borne contrôle la recharge en temps réel : en cas de défaut du véhicule électrique ou de rupture ou modification de la terre, voire d'un problème de tension, la borne de recharge se met en sécurité.

Source : Avere

Image par Wolfgang Eckert de Pixabay