La différence entre les chargeurs EV de niveaux 1, 2 et 3

Avec la popularité des véhicules électriques, il est devenu indispensable de comprendre l’importance des caractéristiques des chargeurs. Dans cet article, nous examinerons l'impact des niveaux de recharge sur les véhicules électriques et expliquerons les différences entre les différents niveaux.

Si vous possédez un véhicule rechargeable ou envisagez d'en acheter un, vous avez probablement entendu des termes liés aux vitesses de recharge tels que « Niveau 1 », « Niveau 2 » et « Niveau 3 ». Le niveau 3 est en outre classé comme charge rapide DC et supercharge Tesla . Plus le niveau de charge est élevé, plus le processus de charge est rapide, car plus de puissance est transférée au véhicule. Il est important de noter que différents véhicules électriques se rechargent à des vitesses différentes à chaque niveau, car chaque véhicule électrique peut recevoir différents niveaux de puissance de l' EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) .

Lorsqu'un véhicule électrique est connecté à une source d'alimentation, une série de processus de communication ont lieu entre le chargeur et le véhicule. Fondamentalement, le véhicule demande au chargeur quelle quantité d’énergie il peut fournir, puis demande à la borne de recharge la quantité maximale d’énergie qu’il peut fournir et que le véhicule peut accepter.

Le véhicule détermine toujours la quantité d’énergie qu’il acceptera, vous n’avez donc pas à vous soucier de vous brancher sur une station de recharge qui fournit plus d’énergie que ce que la voiture électrique peut gérer. Le véhicule limitera la puissance fournie par le chargeur pour garantir une charge sûre.

Veuillez noter que les chiffres du niveau de charge ne sont pas parfaits non plus, mais ils constituent une norme industrielle courante.

Nous expliquons ici ce que signifient ces niveaux et comment ils affectent les véhicules électriques. Gardez à l’esprit que quelle que soit la méthode de chargement, les batteries se chargent plus rapidement lorsqu’elles sont vides, plus lentement lorsqu’elles sont complètement chargées, et le taux de charge est également affecté par la température.

Tous les niveaux de recharge ci-dessus s’appliquent à Tesla et aux autres marques de véhicules électriques. Bien que Tesla utilise un connecteur exclusif, l’industrie s’est mise d’accord sur une norme internationale qui réglemente la recharge de tous les véhicules électriques, appelée J1772.

Dans ce qui suit, nous explorerons chaque niveau de recharge plus en détail pour vous aider à mieux comprendre le processus et les options de recharge des véhicules électriques.

Chargement de niveau 1

La recharge de niveau 1 est un type de recharge de véhicule électrique (VE) qui utilise une prise domestique standard avec une tension de 120 volts. On l'appelle souvent « charge d'entretien » car elle offre un taux de charge plus lent par rapport aux autres niveaux. En moyenne, la recharge de niveau 1 ajoute 3 à 5 miles d’autonomie à un véhicule électrique ou à un véhicule électrique hybride rechargeable (PHEV) par heure de recharge.

Le temps de recharge pour le niveau 1 dépend de l'efficacité du véhicule et de son autonomie électrique. Pour les PHEV modernes avec une autonomie électrique de 15 à 60 miles et les véhicules électriques avec une autonomie de 150 à 400 miles, cela peut prendre environ 30 heures pour reconstituer complètement 150 miles d'autonomie au taux de charge de niveau 1 le plus rapide. L'efficacité du véhicule joue un rôle important, car les véhicules moins efficaces auront moins d'autonomie avec la même quantité d'électricité que les véhicules plus efficaces.

Les constructeurs automobiles incluent généralement un petit chargeur de niveau 1 avec leurs véhicules rechargeables. Ce chargeur se compose d'une petite boîte ou d'un cylindre avec un cordon court et une prise domestique mise à la terre à une extrémité, et d'un cordon plus long avec un connecteur à poignée pistolet à l'autre extrémité, qui se branche sur la voiture. Ce chargeur est techniquement appelé équipement de service pour véhicule électrique (EVSE) ou équipement d'alimentation. Bien que le niveau de charge 1 soit considéré comme le niveau de charge le moins utile, la désignation reste pertinente car il existe une différence minime dans la quantité d’énergie fournie par ces chargeurs. En règle générale, les chargeurs de niveau 1 sont limités à 10 ou 12 ampères de courant pour permettre une utilisation sur un circuit de 15 ou 20 ampères, qui peut également alimenter d'autres prises et appareils électriques. Même s’il existe une distinction entre 10 et 12 ampères, le taux de charge reste relativement lent. Il convient de noter que la description du niveau 2 souligne en outre à quel point la désignation du niveau peut être arbitraire.

Pour les PHEV, la recharge de niveau 1 est souvent suffisante en raison de la taille réduite de leur batterie et de la présence d’un système de secours au gaz. Cependant, si cela est abordable, il est recommandé d’envisager une recharge de niveau 2. La charge de niveau 1 ne fournit pas suffisamment d’énergie pour préchauffer ou prérefroidir l’habitacle à des températures extrêmes tout en restant connecté au réseau, ce qui est crucial pour préserver la charge et l’autonomie de la batterie.

Certains constructeurs automobiles incluent désormais un chargeur standard plus robuste avec leurs véhicules électriques, capable de recharger à la fois le niveau 1 et le niveau 2. Ces chargeurs sont livrés avec des cordons en queue de cochon courts interchangeables comportant différents types de fiches pour déterminer le niveau de fonctionnement. Tesla utilise cette approche avec son connecteur mobile depuis des années, et d'autres constructeurs, comme Ford avec la Mustang Mach-E, emboîtent le pas. Ces chargeurs ont souvent une puissance nominale maximale de 32 ampères (pour une utilisation sur un circuit de 40 ampères) et peuvent offrir une capacité de charge plus que suffisante pour la plupart des propriétaires.

Chargement de niveau 2

Chargement de niveau 2 est le type de recharge le plus utile pour les véhicules électriques (VE) à domicile. Il est plus rapide que le chargement de niveau 1 et offre une expérience de possession plus satisfaisante. Alors que les chargeurs de niveau 1 utilisent une prise domestique standard de 120 volts, les chargeurs de niveau 2 fonctionnent à 240 volts. Il s’agit de la même tension que celle utilisée pour les appareils comme les sèche-linge et les fours électriques.

La vitesse de charge au niveau 2 dépend de deux facteurs : la tension et le courant. La tension est fixée à 240 volts, mais le courant peut varier. Les chargeurs de niveau 2 peuvent prendre en charge des courants de 12 à 80 ampères. La vitesse de recharge réelle dépend du véhicule spécifique et de l'unité de recharge utilisée. Une charge d’une heure au niveau 2 peut ajouter une autonomie de 5,5 à 60 miles.

Les chargeurs de niveau 2 sont livrés avec différentes puissances nominales, telles que 12, 16, 20, 24, 32, 40, 48 ou 64 ampères. Certains chargeurs peuvent également être réglés à des niveaux de courant inférieurs pour s'adapter à des circuits électriques moins robustes.

De nombreux constructeurs automobiles incluent désormais des chargeurs combinés de niveau 1/2 avec des cordons interchangeables. Ces cordons peuvent être branchés sur une prise domestique standard de 120 volts ou sur différents styles de prises de 240 volts. Par exemple, Tesla propose à ses clients un connecteur mobile évalué à 32 ampères, qui peut être utilisé avec une prise de 240 volts. Cette configuration peut ajouter environ 30 miles d’autonomie par heure pour une petite berline modèle 3 ou 20 miles d’autonomie par heure pour un grand SUV modèle X. D'autres modèles Tesla offrent des tarifs de recharge similaires.

Il est important de noter que les chargeurs Tesla ne sont pas intrinsèquement plus rapides que les autres chargeurs ayant des caractéristiques comparables et des connecteurs différents. La différence de vitesse perçue est due à l’efficacité plus élevée des véhicules Tesla, ce qui signifie qu’ils gagnent en autonomie pour la même quantité d’énergie.

En résumé, la recharge de niveau 2 est l’option la plus recommandée pour recharger les véhicules électriques à la maison. Il offre des vitesses de chargement plus rapides et une expérience de possession plus pratique que le chargement de niveau 1.

Chargement de niveau 3

Les chargeurs de niveau 3, également connus sous le nom de chargeurs rapides CC ou superchargeurs, constituent l'option de recharge la plus rapide pour les véhicules électriques (VE) disponible aujourd'hui. Ils utilisent le courant continu (CC) pour charger les véhicules électriques beaucoup plus rapidement que les chargeurs de niveau 1 et 2. Les chargeurs de niveau 3 peuvent recharger complètement un véhicule électrique en moins d’une heure, ce qui les rend idéaux pour les voyages longue distance et les trajets en voiture.

Ces chargeurs se trouvent généralement le long des artères et autoroutes principales, ce qui les rend accessibles aux propriétaires de véhicules électriques qui effectuent fréquemment de longs trajets. Cependant, il est important de noter que tous les modèles de véhicules électriques ne sont pas compatibles avec la recharge de niveau 3. La compatibilité dépend de la marque et du modèle spécifiques du véhicule.

Les chargeurs de niveau 3 ne sont pas aussi standardisés que les chargeurs de niveau inférieur. Ils nécessitent des composants spéciaux comme une prise du système de charge combiné (CCS) ou une prise CHAdeMO utilisée par certains constructeurs automobiles asiatiques. La disponibilité et la compatibilité des bornes de recharge de niveau 3 dépendent des normes de recharge spécifiques prises en charge par le VE.

Les frais de recharge pour les chargeurs de niveau 3 peuvent varier, certaines bornes facturant sur la base d'un tarif horaire et d'autres facturant en fonction de la quantité de kilowattheures (kWh) consommés. Le coût de la recharge de niveau 3 est généralement plus élevé que celui de la recharge de niveau 1 ou de niveau 2 en raison des coûts d’installation et de maintenance plus élevés associés à l’infrastructure.

Les chargeurs de niveau 3 se trouvent généralement dans les zones à fort trafic telles que les aires d’autoroute et les quartiers commerçants, où les véhicules électriques peuvent être rechargés rapidement. Ils sont conçus pour les véhicules électriques commerciaux et lourds, mais la plupart des véhicules électriques de tourisme peuvent également les utiliser.

Ces chargeurs fonctionnent à des tensions plus élevées, fonctionnant généralement sur 480 V ou 1 000 V, et on ne les trouve généralement pas à la maison. Ils peuvent offrir une autonomie impressionnante d’environ 150 à 350 miles par heure de charge, en fonction du chargeur et du véhicule électrique spécifiques.

Il est important de noter que les chargeurs de niveau 3 ne sont pas universellement compatibles et qu’il n’existe pas de norme industrielle. Les trois principaux types sont les Superchargers (pour les véhicules Tesla), SAE CCS (pour certains véhicules électriques européens) et CHAdeMO (pour certains véhicules électriques asiatiques). Cependant, certains véhicules et chargeurs peuvent être compatibles avec l'utilisation d'adaptateurs.

Les chargeurs de niveau 3 peuvent fournir une puissance de charge élevée, commençant à 50 kW et augmentant à partir de là. Par exemple, le standard CHAdeMO peut fournir jusqu'à 400 kW, et une version 900 kW est actuellement en développement. Ces niveaux de puissance élevés sont obtenus parce que les chargeurs de niveau 3 chargent directement la batterie du VE avec une alimentation CC, contournant le chargeur embarqué (OBC) et ses limites.

Il est important de noter que la recharge à grande vitesse n’est disponible que jusqu’à 80 % de sa capacité. Après avoir atteint 80 %, le taux de charge est considérablement réduit pour protéger la batterie.

Chargement rapide CC

La recharge rapide CC, également connue sous le nom de recharge de niveau 3, est la méthode de recharge la plus rapide disponible pour les véhicules électriques (VE) aux États-Unis. Par rapport aux chargeurs de niveau 1 et de niveau 2, qui utilisent du courant alternatif (CA), la charge rapide CC utilise l'alimentation en courant continu (CC) pour charger les véhicules électriques à un rythme beaucoup plus rapide.

L’un des principaux avantages de la recharge rapide DC est sa vitesse incroyable. Les véhicules électriques utilisant des chargeurs rapides CC peuvent atteindre une autonomie impressionnante d’environ 150 à 350 miles par heure de charge. Cela fait de la recharge rapide CC le choix idéal pour les propriétaires de véhicules électriques qui entreprennent fréquemment des voyages longue distance ou des voyages en voiture.

Aux États-Unis, les bornes de recharge rapide CC se trouvent généralement le long des principales autoroutes, sur les aires de repos et dans les réseaux de recharge publics. Cet emplacement stratégique garantit aux propriétaires de véhicules électriques l’accès à des solutions de recharge rapide pendant leurs déplacements, offrant ainsi commodité et tranquillité d’esprit.

Il est important de noter que tous les modèles de véhicules électriques ne sont pas compatibles avec la recharge rapide en courant continu. La disponibilité et la compatibilité des bornes de recharge rapide DC dépendent de la marque et du modèle spécifiques du véhicule. Les propriétaires de véhicules électriques doivent vérifier la compatibilité et les capacités de recharge de leur véhicule avant de recourir à la recharge rapide CC comme principale méthode de recharge.

Il convient de mentionner que les coûts d'installation et de maintenance associés à l'infrastructure de recharge rapide DC sont généralement plus élevés que ceux des chargeurs de niveau 1 ou de niveau 2. Cependant, la rapidité et la commodité offertes par la recharge rapide CC en font une option précieuse pour les propriétaires de véhicules électriques qui ont besoin de recharger rapidement leur véhicule lors de longs trajets.

Bien que les chargeurs de niveau 3 ne soient pas aussi standardisés que les chargeurs de niveau inférieur, il existe différents types de normes de charge rapide CC. Aux États-Unis, les trois principaux types sont les Superchargers (pour les véhicules Tesla), SAE CCS (pour certains véhicules électriques européens) et CHAdeMO (pour certains véhicules électriques asiatiques). Il est important de s'assurer que le VE et la borne de recharge prennent en charge la même norme de recharge pour des raisons de compatibilité.

Les chargeurs rapides DC commencent généralement à 50 kW et augmentent à partir de là. La vitesse de charge peut varier en fonction du chargeur spécifique et des capacités du VE. Il est important de noter qu'après avoir atteint environ 80 % de capacité, la vitesse de charge est considérablement réduite par le système de gestion de la batterie (BMS) du véhicule électrique afin de protéger la santé de la batterie.

En conclusion, la recharge rapide DC offre une vitesse et une commodité inégalées aux propriétaires de véhicules électriques qui ont besoin de recharger efficacement leur véhicule pendant les longs trajets. Grâce à des bornes de recharge stratégiquement placées le long des principales autoroutes, les propriétaires de véhicules électriques peuvent facilement accéder à des solutions de recharge rapide pour étendre leur autonomie et profiter de déplacements sans souci. Cependant, il est essentiel de vérifier la compatibilité du modèle de VE et de considérer les coûts associés à la recharge rapide en courant continu avant de l’utiliser comme méthode de recharge principale.