Les bornes de recharge est comme son nom l’indique l’infrastructure qui permet de charger les véhicules électriques.

Dans cet article nous allons essayer d’expliquer d’une manière simple c’est quoi une borne de recharge.

Aussi nous allons lister les types et mode de chargement des véhicules électriques et les différents composants nécessaires à une opération de chargement.

Par ailleurs  nous allons illustrer le tout par quelques détails techniques et images.

Types de recharges :

Il existe 3 types de recharge, la charge normal, dont tous les véhicules peuvent bénéficier, la charge accéléré et en fin la charge rapide.

Aussi les véhicules qui fonctionnent avec ces deux derniers types dispose de batteries et d’équipements adaptés.

La principale différence entre les trois types réside dans la vitesse de chargement qui elle dépend d’autres paramètres. Allons voir tout cela plus en détail pour mieux comprendre de quoi il s’agit.

1. Recharge Normale :

La recharge normale prend plus de temps que les autres pour le chargement d’une batterie en entier. En effet il faut compter selon le modèle de véhicule entre 6 et 8 heures.

Ce type de charge est accessible à tous les véhicules. Il convient généralement aux longues périodes de pauses comme une nuit à domicile ou une journée de travail.

Pour ce type de recharge (puissance de 3 kVA), les véhicules disposent d’un chargeur de batterie intégré.

Par ailleurs le branchement sur le réseau électrique pour l’alimenter en courant alternatif 230 volts se fait via un câble.

2. Recharge Accélérée :

Le deuxième type de charge possible est la charge accélérée à 22 kVA. Le chargement prend entre 1 et 2 heures.

En effet les arrêts de type parkings, centre commercial ou encore pour une pause déjeuner sont idéaux pour ce type de charge. On parle de solution de confort ou d’appoint.

Les véhicules compatibles avec ce type de recharge se charge avec des prises de « type 3 » côté infrastructure. Ceci lorsque le câble n’est pas attaché.

Ainsi 80% de la batterie se charge en une heure environ. Aussi Les véhicules compatibles uniquement avec la charge normale peuvent se charger sur ces mêmes bornes. Pour cela il suffit d’attacher le câble.

3. Recharge rapide :

La recharge rapide est une solution de confort. En effet elle peut être nécessaire pour doter rapidement un véhicule d’autonomie nécessaire pour effectuer ou poursuivre un trajet.

Je cite par exemple le cas des longs trajets ou encore lors d’un usage professionnel comme les taxis. Ainsi ce type de charge nécessite en moyenne 15 à 20 minutes.

Les infrastructures permettant ce genre de recharge sont encore un peu chères par rapport aux bornes disposant une recharge normale.

Ceci dit elles peuvent s’avérer nécessaires si on veut envisager les véhicules électriques pour de longues distances.

Trois standards sont disponibles pour la recharge rapide :

• En courant continu(DC) au standard européen CCS (Système de Charge Combiné). Il représente une puissance de recharge allant jusqu’à 350 kW. Ce standard permet d’utiliser la même prise côté véhicule pour effectuer une charge normal, accélérée ou rapide. En effet pour cela il suffit de changer le pistolet. On utilise ainsi le pistolet « Type 2 » pour la normale et accélérée et « CCS » pour la rapide.
• En courant continu(DC) au standard japonais CHAdeMO avec une puissance de recharge de 50 kW. Contrairement au standard CCS, ce dernier impose un deuxième type de prise « type 4 ».
• En courant alternatif (AC), avec une puissance de 43 kW. nécessite une prise « type 2 » côté véhicule. Elle offre également les trois types de recharges.

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Les modes de charge :

Les bornes de recharge doivent répondre aux exigences de sécurité pour assurer le bon déroulement de l’opération. Pour cela le système doit assurer un certain nombre de fonctions de mise en sécurité.

En plus il doit pouvoir dialoguer avec le véhicule pendant toute l’opération de connexion et de chargement. Il existe sur le marché 4 modes de recharge des véhicules électriques :

• Mode 1 : prise fixe non dédiée : le véhicule électrique se branche au réseau principal de distribution AC par le biais de socles de prise de courant normalisés (intensité standard : 10 A). Présents côté alimentation, monophasés ou triphasés, avec conducteurs de terre d’alimentation et de protection.

• Mode 2 : prise non dédiée avec dispositif de protection incorporé au câble : Le véhicule électrique se branche au réseau principal de distribution AC par le biais de socles de prise de courant normalisés, monophasés ou triphasés, avec conducteurs de terre d’alimentation et de protection. Par rapport au Mode 1, celui-là intègre en plus une fonction pilote de contrôle entre le véhicule et la fiche ou le coffret de contrôle s’incorpore au câble.

•  Mode 3 : prise fixe sur circuit dédié : Le véhicule électrique se branche directement au réseau principal de distribution AC avec une fiche spécifique et un circuit dédié. Contrairement au Mode 2 ou le dispositif de protection s’incorpore au câble, pour le Mode 3 la fonction fonction de contrôle et de protection est installée côté borne de recharge.

• Mode 4 : connexion CC : Le véhicule électrique se branche indirectement au réseau principal de distribution AC. En effet le branchement ce fait via un chargeur externe. Aussi ce mode-là concentre aussi bien la Fonction de contrôle et de protection que le câble de recharge du véhicule côté installation.

Equipement nécessaires au chargement d’un véhicule électrique :

Pour pouvoir effectuer une recharge d’un véhicule électrique il faut une bornes de recharge bien entendu, mais aussi un chargeur, un câble de recharge puis une prise côté véhicule et une autre côté borne.

Dans ce qui va suivre nous allons voir les différents types de prises et câbles qui existent sur le marché.

Chargeur :

Le chargeur s’intègre à la voiture. Son rôle est de convertir le courant alternatif d’une station (230V monophasé ou 400V triphasé) en courant continu.

Aussi il intègre les informations sur l’état de charge. Ces dernierss’affichent directement au niveau du tableau de bord du véhicule qui est relié au chargeur.

Prises côté véhicule :

on peut dénombrer quatre types de prises cote côté véhicules :

• • La prise type 1 : cette prise dédiée au courant alternatif (AC) permet uniquement la recharge normale. Elle se réalise en 230V monophasé jusqu’à 32A maximum. Cette prise est amenée à disparaître sur le long terme. En effet elle ne permet théoriquement pas une charge supérieure à 8 kVA.
  • La prise type 2 : cette prise est également dédiée au courant alternatif (AC). Cependant elle permet les recharges normales, accélérée et rapide. Ceci dépend de la capacité du chargeur du véhicule. Prévue essentiellement pour le 230/400V triphasé jusqu’à 63A, elle offre également la possibilité d’une charge en monophasé 230V.
  • La prise type 4 : cette prise est dédiée uniquement à la recharge rapide. En effet Côté borne, le câble étant solidaire du matériel, il n’y a pas de prise à connecter. Ainsi l’ensemble doit être conforme au standard CHAdeMO. Par ailleurs elle permet un très fort courant (125A / 500V continu ou 63A / 400V triphasé alternatif).
  • La prise Combo : Cette prise offre la recharge en courant alternatif et en courant continu via le même socle sur le véhicule, ce qui représente son point fort. En 2013, elle a été adoptée par General Motors et BMW.

Les quatre types de prises comportent des broches « énergie », responsables de la connexion et la puissance de recharge et des broches « information », qui permettent de gérer l’aspect contrôle et sécurité durant la phase de recharge.

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Prises côté bornes de recharge :

 Il existe trois types de prises côté infrastructure :

• • Les prises Type 2 et 3 : A l’instar des prises côté véhicule, ces deux types de prises comportent également des broches « énergie », responsables de la connexion et la puissance de recharge et des broches « information », qui permettent de gérer l’aspect contrôle et sécurité durant la phase de recharge.
  • La prise Type E : cette prise fonctionneuniquement  en mode de charge “2”, elle impose une limitation de l’intensité de charge à 8A sous 230V. Ce qui a une répercussion directe sur le temps de chargement. En effet la batterie du véhicule nécessite pas moins de 8h pour être entièrement rechargée. Ce genre de prise est généralement réservé à un usage domestique.

Obturateurs de sécurité :

Les obturateurs de sécurité représentent un moyen de sécuriser l’opération de chargement.

En effet c’est ce qui permet d’éviter les risques de choc électriques pour les utilisateurs en cas de problème sur le câble mais aussi de garantir la protection des batteries.

Raison pour laquelle la norme française NF C15-100 n’autorise pas les prises et les fiches qui n’pas un obturateur. C’est effectivement le cas pour les prises de type T2S et T3.

Par ailleurs les obturateurs permettent d’anticiper l’utilisation des futurs véhicules électriques, dites « to grid ».

Il s’agit d’un concept permettant d’utiliser l’énergie stockée dans les batteries pour pouvoir l’injecter sur le réseau de distribution général en cas de besoin.

En effet cette opération nécessiterait la présence des obturateurs pour assurer la sécurité de l’opération.

Types de câbles :

Il existe deux types de câbles :

• Câbles dédiés à la recharge mode 4 : solidaires avec la borne de recharge
• Câbles indépendants de la borne : ils sont équipés de deux types de prises :

– Côté véhicule : prise type T1 ou T2
– Côté borne : prise T2S ou T3

Exemple de câble avec une prise Type 3 côté borne de recharge et une prise Type 1 côté véhicule

Exemple de câble avec une prise Type 3 côté borne de recharge et une prise Type 2 côté véhicule

Exemples de prises de quelques véhicules  électriques :

Temps de recharge :

La durée de chargement d’un véhicule électrique dépend principalement de la puissance électrique injectée.

En effet une batterie peut prendre 10 à 12 heures pour se charger complètement dans le cas d’un chargement en mode 2, qui ne dépasse pas 10 A.

En l’occurrence cela peut ne prendre qu’une vingtaine de minutes dans le cadre d’un chargement en mode 3 en monophasé à 16 A.

Ici on prend l’exemple d’une batterie de 22kW/h

Sur notre rubrique « Map de Bornes », vous allez trouver une Map indiquant les positions des bornes de recharge au Maroc.