recharge batterie

Courant alternatif et courant continu

Il existe deux principaux types de charge. Les prises de courant qu’on trouve dans n’importe quelle maison délivrent du courant alternatif, ce qui signifie qu’il s’agit donc de la source d’électricité la plus abondante. Lors d’une charge à domicile, sur une prise domestique ou une Wallbox, ainsi qu’avec la plupart des bornes installées en voirie dans les villes, c’est ce type de charge qui est utilisé. La batterie devant recevoir un courant continu, cela signifie que l’électricité doit être transformée à son entrée dans la voiture. Or, ce convertisseur est un élément d’autant plus coûteux qu’il accepte de fortes puissances. Voilà pourquoi la plupart des voitures ne peuvent pas encaisser plus de 7,4 kW dans ce mode de charge, même si de plus en plus de modèles acceptent 11 kW. Une puissance de 22 kW est une exception et les premières Zoe, qui utilisaient le bobinage et l’électronique de puissance de leur moteur pour monter à 43kW, une authentique curiosité. Les charges en courant alternatif demandent plusieurs heures.

La batterie étant destinée à recevoir un courant continu, c’est avec ce type d’installation qu’il est possible de tirer les puissances maximales, sans transformation. Le courant continu est donc utilisé pour les charges rapides, pour des puissances dépassant 200 kW, dans le cas des meilleurs modèles, permettant parfois de récupérer 80 % de charge en une vingtaine de minutes. Les infrastructures de ce type sont très coûteuses, ce qui explique qu’elles sont minoritaires.

rechargement d'une batterie voiture électrique

Haute tension et basse tension

La plupart des voitures électriques sur le marché fonctionnent, pour leur circuit de traction, sous une tension de 400 V. Avec sa Taycan, Porsche a été le premier à monter à 800 V. Puis le groupe Hyundai a également choisi la voie de la haute tension, pour ses Hyundai Ioniq 5 et Kia EV6. Une tension plus élevée signifie une intensité plus faible. Or, c’est justement l’intensité qui est responsable de l’échauffement des composants électriques. Ainsi, les modèles disposant d’une architecture à haute tension peuvent accepter de plus fortes puissances sans endommager le circuit électrique.

Si une voiture en 400 V est branchée sur une borne en 800 V, c’est l’infrastructure qui s’adapte. A l’inverse, si une voiture en 800 V est branchée sur une borne plafonnant à 400 V, celle-ci ne peut développer une tension supérieure. C’est donc à la voiture de convertir l’électricité. Chez Hyundai-Kia, l’électronique de puissance du moteur est utilisée à cette fin. Chez Porsche, c’est un convertisseur qui a été choisi. Dans les deux cas, la transformation se fait en amont des composants sensibles à l’intensité. Quel que soit le type de borne, la batterie et son électronique de puissance reçoivent donc une tension de 800V.

Mais gare : chez Porsche, le convertisseur livré de série bride la puissance à 50 kW : la charge est donc très fortement ralentie si l’on branche une Taycan sur une borne 400 V. C’est beaucoup moins le cas avec le chargeur optionnel de 150 kW. Chez Hyundai-Kia, la charge ne prend que quelques minutes de plus sur une borne de 400V.

Chaque voiture dispose en effet de sa propre courbe de charge, avec une décroissance plus ou moins marquée. Généralement, une batterie composée de nombreuses petites cellules pourra accepter une puissance plus forte au début, avec une décroissance plus marquée qu’une batterie composée de grosses cellules. La plupart des constructeurs tentent de soigner la vitesse de charge jusqu’à 80 %, étant donné qu’il s’agit là d’une valeur qui fait office d’argument commercial. Après ce seuil, certains modèles (comme le Mercedes-Benz EQA) parviennent à conserver une puissance honorable. D’autres s’effondrent, comme le Mustang Mach-E qui plafonne à 11 kW, ce qui est l’équivalent d’une charge lente. Sur le Volvo XC40, la chute est marquée dès le seuil des 50 % franchi. Le meilleur moyen de planifier ses arrêts est de connaître la courbe de charge de sa voiture et de jongler avec la distance à parcourir, pour perdre le moins de temps en chemin.

Géneration Electrique Hybride
Extrait Génération Electrique & Hybride #10
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