Voiture électrique : les types de prises et modes de recharge
Conduire une voiture électrique, c’est choisir la simplicité et la fluidité. C’est lorsqu’il faut la recharger que cela peut sembler compliqué. Pourtant, malgré la diversité de termes et de prises, la recharge est une autre preuve de la simplicité des véhicules électriques !
Différents modes différentes prises, mais une grande compatibilité
Côté technique, pour choisir une borne de recharge adaptée à sa voiture électrique, il est nécessaire de prendre en compte deux éléments. D’abord, il faut s’assurer que la borne électrique et le véhicule sont capables de parler la même langue, c’est-à-dire d’échanger de l’énergie sur le plan technique : c’est ce que l’on appelle le « mode de recharge ». Il convient ensuite de vérifier qu’il est bien possible d’établir un lien physique entre la voiture et la borne : la compatibilité est plus évidente et visible, car elle dépend ici du type de prise. Et comme l’univers de l’automobile électrique est arrangeant, il existe des adaptateurs qui permettent de rendre compatible tout ce petit monde.
Passés ces aspects techniques, il faut également prendre en compte l’usage que l’on a de sa voiture électrique. Sachant que 80 % des « électromobilistes » chargent leurs véhicules à domicile, cela signifie que certains modes de recharges et de prises peuvent s’inviter à la maison.
Mais c’est aussi l’usage que l’on peut avoir de son véhicule électrique qui va conditionner l’utilisation de tel ou tel dispositif.
Par exemple, si le conducteur dispose d’un point de recharge au travail, une prise standard à domicile, avec son mode de recharge lente, peut s’avérer suffisante. Elle servira alors en appoint, même s’il faudra éviter de réaliser des recharges longues pour éviter les risques de surchauffe, ou bien installer une prise renforcée dotée d’un disjoncteur différentiel. Sachez qu’avec un tel système, la durée de recharge complète pourra prendre plus de 34 heures pour une Nouvelle ZOE, par exemple. Pour plus de rapidité et de sécurité, l’idéal restera d’opter pour une Wallbox.
Pour la recharge à la maison, quel que soit le mode de rechargement choisi, il faudra aussi prendre garde à l’installation électrique. Si celle-ci rencontre des soucis et notamment des surtensions, de nombreux modèles de voitures électriques vont tout bonnement refuser la tentative de recharge. C’est pour cette raison qu’il est fortement conseillé de faire vérifier l’installation par un professionnel.
Plus la recharge est rapide et plus les circuits électriques exigent des dispositifs de contrôle avancés, dédiés à la surveillance et à la régulation de l’intensité du courant.
Les différents modes de charge
Quel que soit le type de prise proposé à la borne, la vitesse de recharge et la compatibilité avec les différents modes sont conditionnés par la puissance maximale qu’est capable d’absorber l’électronique intégrée à la voiture. Le chargeur Caméléon développé par Renault pour ZOE porte bien son nom. Il accepte par exemple des recharges variant entre 1,8 kW et 43 kW.
Le mode 1 pour une recharge d’appoint
Dans ce mode basique, vous branchez le véhicule sur n’importe quelle prise de courant dotée d’une mise à la terre. Toutes les voitures électriques permettent de se brancher à une prise domestique, mais l’absence de circuit dédié limite la puissance délivrée. La recharge est donc très lente, car la puissance délivrée va plafonner à 2,3 kW. Selon la capacité de la batterie du véhicule, il faudra certainement entre 10 et 30 heures pour réaliser une recharge complète. Attention avec ce mode de recharge. Il vaut mieux limiter la charge à un usage d’appoint puisque les risques de surchauffe sont importants. De même, mieux vaut recharger la nuit, lorsque la plupart des appareils électriques sont hors tension pour bénéficier de toute la puissance nécessaire.
Le mode 2 pour la recharge lente à domicile
Tout comme pour le mode 1, la recharge se fait directement à partir d’une prise électrique domestique. Le mode 2 prévoit l’utilisation d’une prise renforcée, équipée d’un différentiel pour éviter les coupures brutales de courant. Ce type de prise ressemble en général à celles utilisées pour l’extérieur. Pour les recharges de longues durées, les risques de surchauffe restent possibles. C’est pourquoi, avec ce mode 2, pour augmenter l’intensité du courant (et donc la puissance délivrée), il faut un boîtier électronique chargé de réguler la charge. En général, ce boîtier qui va s’occuper de contrôler la charge. Il en surveille les paramètres et interrompt le transfert dès qu’un phénomène anormal est détecté. Le mode 2 est systématiquement intégré au câble de recharge. C’est exactement ce type de câble que propose Renault avec son Flexi Charger. La recharge sera légèrement plus rapide qu’avec le mode 1 (3,7 kW) et aura l’avantage de se réaliser en toute sécurité.
Le mode 3, l’idéal à la maison
Pour un usage plus poussé à domicile, le « mode 3 » présente la solution idéale et sécurisée. Ce mode indique qu’un dispositif de contrôle est intégré directement à la borne électrique. Conseillée pour la recharge au domicile ou dans les espaces privatifs, elle passe par l’installation de ce que l’on appelle une Wallbox, un boîtier électronique qui pilote finement tous les aspects de la recharge. Souvent doté de fonctions de programmation, il est alimenté par un circuit électrique dédié, capable de délivrer une puissance plus de deux fois supérieure à celle d’une prise domestique standard. C’est pour cette raison qu’il est obligatoire de faire installer ce type de borne par un professionnel. Bon à savoir, le prix d’une borne de recharge et de son installation est souvent allégé par une offre de l’État. Pour information, une Wallbox de 7,4 kW peut recharger une ZOE en environ 9 heures.
Le mode 4 pour la recharge rapide
Le « mode 4 » englobe quant à lui les infrastructures de recharge rapide que l’on rencontre dans certains lieux publics, parkings ou aires d’autoroute. Elles délivrent généralement un courant continu à très haute intensité, ce qui permet de retrouver l’équivalent de 80 % d’autonomie sur une ZOE en seulement 1 heure et 10 minutes. Parmi les différentes bornes de recharge en accès public, on trouve des équipements en « mode 3 » (charge normale) et d’autres en « mode 4 » (charge rapide). Le coût de ces bornes de recharge rapide étant relativement élevé, le prix de la recharge a tendance à décoller. Pour le moment, ces bornes de recharge rapide sont limitées en nombre. Elles sont environ 15 000 en Europe sur les 200 000 bornes publiques installées en 2020.
Les types de prises de voiture électrique
En plus des différents modes, liés à la puissance et au pilotage du réseau électrique, toutes les voitures électriques disposent d’une prise installée au niveau de la carrosserie. Selon les marques, on distingue plusieurs modèles de prises. Pour ne pas se retrouver coincé devant une borne dont la prise est incompatible, elles sont souvent livrées avec des câbles ou des adaptateurs qui permettent de faire le pont avec les modes de recharge les plus courants.
Prise type 1, la plus répandue au monde, mais pas en Europe
La prise de type 1 est la prise « SAE J1772 » ou encore « Yazaki » (du nom de l’équipementier japonais qui la fournit). Largement employée en Asie, c’est la prise la plus courante sur la planète en raison de son utilisation dans de nombreux pays dotés d’un réseau électrique en 110 volts. Ce type de prise n’étant pas disponible dans toutes les zones géographiques, il faudra donc forcément être équipé d’un adaptateur de Type 2 ou 3. Avec des prises Type 1, la charge est forcément limitée à 7,4 kW, ce qui interdit les usages en recharge rapide et a conduit à l’avènement de prises plus polyvalentes. La recharge est donc lente ou accélérée et en courant alternatif monophasé (32 Ampères pour 230 Volts). Enfin, la prise ne dispose pas d’un système de verrouillage suffisamment performant pour empêcher une personne mal intentionnée de la débrancher.
Prise type 2 : la prise électrique européenne standardisée
Nettement plus fréquente et rapide, la prise « type 2 », autrement appelée « Mennekes », est devenue le standard décidé au niveau de l’Union européenne. Elle délivre une puissance allant de 3 à 43 kW. Polyvalente, elle répond de façon générale à tous les scénarios de recharge courants, notamment avec une Wallbox à domicile et sur les bornes publiques de recharge rapide. Cette prise électrique européenne est devenue le couteau suisse de la voiture électrique moderne. On la trouve sur pratiquement toutes les bornes de recharge où elle remplace la prise de Type 3 depuis janvier 2016. De son côté, la ZOE a été le premier véhicule électrique à intégrer un chargeur Caméléon sous le capot, spécifiquement développé par Renault. Avec son câble Type 2, ce système accepte indifféremment du courant électrique alternatif monophasé et triphasé. Cela signifie que la voiture peut répondre à toute forme de scénario de charge qu’il s’agisse de la maison, des bornes publiques, de celles des loueurs ou encore des parkings.
Prise type 3 : en voie de disparition
Développée en Europe, la prise « type 3 » est désormais un vestige qui équipe encore certaines bornes de recharge installées sur la voie publique. Depuis janvier 2016, elle n’est plus installée sur les bornes et elle est désormais supplantée par la prise de « type 2 ». En cas de nécessité, il existe des adaptateurs permettant de brancher une voiture équipée d’une prise « type 2 » sur une borne munie d’une « type 3 ».
Prise type 4 ou CHadeMO
La prise « type 4 », ou prise CHAdeMO, est utilisée pour la charge rapide en « mode 4 ». Elle autorise un courant continu de forte intensité, mais ne permet pas de recharger sur une borne délivrant du courant alternatif, c’est-à-dire celui produit directement par le secteur. Cela signifie que les voitures qui l’adoptent doivent être équipées d’une deuxième prise. Ce constat a inspiré à l’Europe la création d’une prise associant un connecteur type 2 et une liaison spécifique pour la recharge en courant continu. C’est la prise « type combo », ou prise « type 2 CCS (Combined Charging System) », qui équipe notamment la Nouvelle ZOE.
Copyrights : Jean-Brice Lemal (Planimonteur), Frithjof Ohm (Frithjof Ohm INCL Prezsch)
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