La recharge représente le point d’orgue de l’utilisation d’une voiture électrique. Si elle peut s’effectuer en courant alternatif ou en courant continu, ces véhicules fonctionnent en réalité en courant continu uniquement. Le courant alternatif envoyé par le réseau est transformé par le véhicule par l’intermédiaire du chargeur embarqué ou On board charger (OBC).
La recharge d’une voiture électrique
Hybride, hybride rechargeable, pile à combustible, 100% électrique…, il existe plusieurs systèmes d’électrification équipant les véhicules dits « propres ». Les VE ou véhicules électriques plus spécifiquement se différencient des modèles thermiques par leurs particularités sous le capot et sous le plancher. Le moteur thermique est substitué par un ou des électromoteurs tandis que le réservoir de carburant disparaît au profit de la batterie électrique qui joue un rôle fondamental dans le fonctionnement du véhicule. De taille variable, elle stocke l’énergie électrique qui servira à l’alimentation des électromoteurs et des composants du véhicule. Elle délivre une capacité exprimée en kWh allant de 20 kWh jusqu’à 100 kWh. L’électricité qu’elle envoie vers le moteur est transformée en énergie mécanique destinée à entraîner les roues au cours des phases de traction.
Pour fonctionner, cette batterie est alimentée par une source d’énergie externe via une prise domestique ou une borne de recharge. Deux types de courant sont utilisés au cours de la recharge à savoir le courant continu DC ou le courant alternatif AC.
Le courant continu intervient dans le cadre d’une recharge rapide voire ultra-rapide. La borne de recharge s’occupe de transformer directement le courant alternatif en courant continu qui est le seul accepté par la batterie. L’intensité est très élevée lors d’une charge DC, car la puissance peut culminer jusqu’à 250 kWh voire plus. Les bornes ultra-rapides permettent de récupérer l’énergie de la batterie en 10 à 30 minutes. Elles servent de solutions de recharge d’appoint en prévision de longs trajets.
Le courant alternatif pour sa part représente le standard applicable au réseau électrique en France. La charge AC est la technique la plus courante pour récupérer l’énergie d’un VE. L’utilisateur n’a qu’à brancher le câble sur une prise ou sur une Wallbox. Comme il a été spécifié plus haut, la batterie ne tolère que le courant continu. Le chargeur embarqué dans le véhicule s’occupe alors de convertir le courant alternatif en courant continu pour lancer la recharge.
Qu’est-ce que le chargeur embarqué d’une voiture électrique ?
Tous les véhicules électriques sont équipés d’un chargeur embarqué ou On Board Charger (OBC) en anglais. Il s’agit d’un convertisseur AC-DC qui est intégré dans le véhicule et qui a pour rôle de transformer le courant alternatif en courant continu. Sans ce composant, une voiture électrique branchée sur une prise domestique ou une borne AC ne pourra pas être rechargée. La vitesse à laquelle la batterie récupère son énergie dépend essentiellement de la puissance de charge tolérée par l’OBC. Ce dernier est limité entre 3,7 kW à 22 kW, ce qui est nettement inférieur aux intensités procurées par les bornes DC qui frôlent les 350 kW. Les automobilistes qui veulent profiter d’une puissance supérieure gardent la possibilité de choisir un chargeur embarqué plus performant disponible en option auprès des constructeurs. La Peugeot e-208 par exemple est fournie avec un OBC tolérant jusqu’à 7 kW de puissance en courant alternatif sur réseau monophasé. Toutefois, la marque au lion propose en option un chargeur de 11 kW fonctionnant en courant alternatif sur réseau triphasé. Il est intéressant d’investir dans ce genre d’équipement pour accélérer la durée de recharge lors des situations urgentes.
Mode de fonctionnement du chargeur embarqué
Le chargeur embarqué n’a pas uniquement pour vocation de transformer en courant AC en courant DC. Il s’agit d’un dispositif intelligent qui a également pour mission de piloter les modalités de la recharge afin d’assurer plus de sécurité pour les utilisateurs et les équipements. Il est en mesure de gérer les différentes facettes de la charge en fonction du type de courant, de l’intensité ou encore de la tension.
Un des points les plus importants à savoir sur les véhicules est qu’ils ne sont pas équipés des mêmes chargeurs embarqués. Ces derniers délivrent différentes capacités : 3,7 kW, 6,6 kW, 7,4 kW, 11 kW ou 22 kW. La plupart des constructeurs choisissent d’intégrer volontairement des convertisseurs de puissance limitée dans leur VE pour des raisons de coût. Doter une auto électrique d’un chargeur de 22 kW fait augmenter le prix d’achat déjà fortement impacté par la batterie qui représente une dépense majeure dans la chaîne de production. C’est pourquoi une grande partie des VE sont munis d’un chargeur de 7,4 kW ou de 11 kW et rarement de 22 kW. À travers cette mesure, les utilisateurs ne sont pas obligés d’investir dans des solutions de recharge onéreuses.
Le chargeur embarqué va effectivement s’occuper de brider la puissance de recharge. S’il ne tolère que 7,4 kW et que la borne est en mesure de délivrer 22 kW, la recharge se fera toujours à 7,4 kW pour des raisons de sécurité.
