Recharge publique en courant alternatif

On parle généralement de charge lente en courant alternatif et de charge rapide en courant continu. Dans les normes techniques, ces mêmes concepts sont désignés par les modes 1, 2, 3 et 4.Ces modes décrivent comment la voiture est connectée au réseau, où se trouvent les composants électroniques et comment le système assure la sécurité des personnes et des bâtiments. Le mode de charge ne correspond pas à la forme de la prise et ne signifie pas la même chose que « niveau 1 / niveau 2 » en Amérique du Nord.Le mode décrit l'ensemble du concept de charge : courant alternatif ou continu, appareil contrôlant le courant, échange de signaux entre la voiture et la borne, et protections en place. Une fois les quatre modes connus, il devient plus facile de décider quand un câble portable suffit, quand une borne murale est judicieuse et quand la recharge rapide en courant continu vaut l'investissement.  Les quatre modes de chargeMode 1 – Branchement par câble sur une prise domestique, sans boîtier de commande, communication quasi inexistante. Largement obsolète et déconseillé pour les véhicules électriques modernes.Mode 2 – Câble portable avec boîtier de commande et de protection intégré. Utilise les prises existantes pour une recharge occasionnelle ou de secours.Mode 3 – Borne de recharge murale ou borne de recharge CA fixe avec contrôle et protection complets. Utilisée pour la recharge CA standard à domicile, au travail et dans les parkings publics.Mode 4 – Recharge en courant continu : la station intègre l’électronique de puissance et envoie le courant continu via un connecteur dédié. Utilisé pour la recharge rapide et ultra-rapide.  Le tableau ci-dessous répertorie les quatre modes selon le type d'alimentation, la puissance et les emplacements typiques :ModeFournirPlage de puissance typiqueLieux typiquesUtilisation recommandéeMode 1ACJusqu'à quelques kWConfigurations existantes, projets de démonstration initiauxNon recommandé pour les véhicules électriques modernesMode 2ACEnviron 2 à 3 kW, parfois plus.Logements, petits commerces, stationnement temporaireCharge occasionnelle ou de secoursMode 3ACEnviron 3,7 à 22 kW et plushabitations, lieux de travail, sites touristiques et publicsRecharge quotidienne et régulière en courant alternatifMode 4DCEnviron 50 à 350 kW pour les voitures, et davantage pour les poids lourds.Sites autoroutiers, plateformes de correspondance rapides, dépôtsCharge rapide et ultra-rapide  Mode 1 : une solution héritéeLe mode 1 connecte le véhicule directement à une prise standard à l'aide d'un câble de base.Le câble ne comporte aucun boîtier de commande ni aucun composant électronique dédié à la surveillance du courant ou à la communication avec la voiture.Dans cette configuration, le véhicule électrique consomme de l'énergie via un câblage et des prises non conçus pour une utilisation prolongée à forte consommation. Les prises peuvent surchauffer, le câblage se fragiliser, et l'utilisateur n'est averti que lorsqu'une odeur de chaud apparaît ou qu'un appareil tombe en panne.C’est pourquoi de nombreux pays restreignent ou déconseillent le mode 1 pour les véhicules électriques modernes.On peut encore le rencontrer dans d'anciens projets pilotes ou sur des véhicules de très petite taille et à faible puissance, mais il ne constitue pas un choix réaliste pour une nouvelle installation domestique ou un site public. De nos jours, lors de la planification des infrastructures, le mode 1 est relégué au passé. Mode 2 : chargeurs portables pour véhicules électriquesLe mode 2 est le chargeur portable pour véhicules électriques fourni avec de nombreuses voitures. Une extrémité se branche sur une prise domestique ou industrielle.À mi-chemin du câble se trouve un boîtier contenant les composants électroniques de commande et de protection. De là, le câble se poursuit jusqu'à la prise du véhicule.Cette boîte remplit généralement trois fonctions principales :Limite le courant maximal à la valeur nominale de la prise et du câblage.Surveille la température au niveau de la prise ou à l'intérieur du boîtier et s'arrête en cas de surchauffe.Envoie des signaux de base permettant à la voiture de connaître la consommation électrique maximale autorisée. Le concept est simple mais pratique. Les conducteurs peuvent utiliser les prises existantes sans installer de boîtier mural. Les locataires, les personnes qui déménagent souvent ou qui se garent à différents endroits y gagnent en flexibilité.Il existe de véritables limites :La puissance est limitée par la puissance nominale de la prise et par la réglementation locale.Les bâtiments anciens peuvent avoir un câblage qui ne supporte pas les longues périodes de courant élevé.Des prises fragiles, des contacts desserrés ou des rallonges usées peuvent surchauffer en cas d'utilisation à pleine charge. Le mode 2 est donc à considérer comme un outil occasionnel ou de secours.Il est idéal pour les recharges de nuit lorsque le kilométrage quotidien est modeste, pour les visites chez des amis et de la famille, pour les résidences secondaires et pour les flottes mixtes où les voitures ne retournent pas toujours au même emplacement.Les chargeurs portables conçus pour le mode 2 doivent être extrêmement robustes. Le boîtier est soumis à des chutes, des chocs et peut être transporté dans des coffres de voiture. Il doit donc être résistant aux impacts et étanche à la poussière et à l'eau. Les câbles sont fréquemment enroulés et déroulés ; ils doivent donc être flexibles par temps froid ou chaud. Les prises doivent dissiper la chaleur à l'intensité nominale, même lorsque la prise murale n'est pas en parfait état. Mode 3 : Boîtiers muraux et bornes de climatisationLe mode 3 est la méthode standard pour effectuer une charge CA régulière.Le véhicule électrique se connecte à une borne de recharge murale CA dédiée ou à une borne de recharge CA qui contient sa propre électronique de contrôle, ses dispositifs de protection et sa propre communication avec le véhicule.Le chargeur est alimenté par un circuit dédié. Dans une maison, il peut s'agir d'une borne de recharge monophasée de 7 ou 11 kW.Dans les régions disposant d'un réseau triphasé, les lieux de travail et les parkings publics proposent souvent jusqu'à 22 kW par prise. La puissance exacte dépend du raccordement du bâtiment et des normes locales. L'objectif est de disposer d'un circuit dimensionné et protégé pour la recharge longue durée des véhicules électriques. Pour l'utilisateur, le mode 3 signifie généralement :Un câble qui passe par le boîtier mural ou le poteau plutôt que par le coffre.Des voyants lumineux ou un écran, parfois avec contrôle d'accès et facturationMoins d'incertitudes quant à la capacité du câblage à supporter la charge Du côté du véhicule, la plupart des véhicules électriques légers utilisent une entrée de type 1 ou de type 2 pour la climatisation.Du côté de la gare, on trouve deux configurations courantes :Unités reliées par câble fixe et prise prêtes à l'emploiUnités enfichables où le conducteur apporte un câble de type 2 séparé Chaque choix a des conséquences matérielles :Les câbles d'alimentation sont branchés et débranchés plusieurs fois par jour et restent à l'extérieur, exposés au soleil, à la pluie et à la poussière. Leurs gaines, leurs serre-câbles et l'arrière du connecteur subissent d'importantes contraintes mécaniques.Les bornes à douille reportent davantage l'usure sur le câble de l'utilisateur, qui doit avoir la section transversale, la flexibilité et le dégagement de traction appropriés.La géométrie des contacts, le traitement de surface et la résistance du verrou influent sur la durée de vie du matériel avant qu'il ne devienne desserré, bruyant ou peu fiable. Lorsque les composants sont bien conçus, le mode 3 est d'une simplicité appréciable : branchez, laissez faire, retrouvez une voiture chargée et nettoyez les connecteurs. Les défauts de conception se manifestent plus tard par des prises qui chauffent, de la condensation à l'intérieur des boîtiers ou des loquets défectueux.   Mode 4 : Charge rapide en courant continuLe mode 4 correspond à la recharge en courant continu avec le convertisseur situé dans la station plutôt que dans la voiture.La station prélève du courant alternatif sur le réseau, le transforme en courant continu à une tension et un courant adaptés à la batterie, et l'envoie via un connecteur CC dédié.Les chargeurs CC de première génération pour voitures délivraient souvent environ 50 kW.Les nouveaux pôles autoroutiers et urbains fonctionnent désormais couramment avec une puissance de 150 à 350 kW sur une seule borne. Les véhicules lourds, tels que les bus et les camions, peuvent atteindre des puissances supérieures lorsque les véhicules, les câbles et les appareillages de commutation sont conçus en conséquence.Comparé au courant alternatif, le matériel subit des contraintes différentes :Les courants sont beaucoup plus élevés que lors d'une charge domestique ou professionnelle classique.Même une légère augmentation de la résistance de contact peut faire monter les températures.Le connecteur doit se verrouiller fermement sous charge tout en restant facile à manipuler tout au long de la journée. Le mode 4 utilise des familles de connecteurs telles que CCS et GB/T DC pour les véhicules légers, et des interfaces à courant élevé plus récentes pour les camions et les autobus lourds.Le refroidissement est un élément essentiel de la conception. Les câbles CC refroidis naturellement peuvent transporter une puissance importante, mais à l'extrémité supérieure de la plage de charge rapide, de nombreux systèmes utilisent câbles refroidis par liquide et poignées.Des canaux de refroidissement, situés à proximité des conducteurs et des blocs de contact, évacuent la chaleur afin de maintenir la température extérieure du câble et de la poignée à un niveau acceptable pour l'utilisateur. Il est nécessaire de trouver un équilibre entre ce niveau de température et le poids et la rigidité du câble pour que le personnel puisse brancher et débrancher les connecteurs de nombreuses fois par poste sans effort.Le mode 4 convient aux endroits où les véhicules s'arrêtent brièvement mais ont besoin de faire le plein d'énergie : aires d'autoroute, stations de recharge rapide en ville, dépôts logistiques et dépôts de bus.  Comment les modes affectent les connecteurs et les câblesChaque mode de charge sollicite le matériel dans une direction différente. Mode 2Les composants électroniques sont intégrés au faisceau de câbles. Le boîtier de commande doit être étanche et résistant aux chocs. Les câbles étant plus souvent manipulés et enroulés que dans une installation fixe, ils nécessitent une gaine souple et une protection adéquate contre les pliures. Les fiches aux deux extrémités doivent résister à la chaleur à pleine charge, car les prises domestiques ne sont pas toujours optimales. Mode 3Les connecteurs sont soumis à de nombreux cycles d'accouplement et à une exposition aux intempéries. Les contacts doivent présenter des formes et des revêtements qui garantissent une longue durée de vie. Les gaines des câbles résistent aux UV, à la pluie et à la neige, ainsi qu'aux chocs occasionnels causés par les roues ou les chaussures. Un dispositif anti-traction à l'arrière du connecteur protège les conducteurs aux endroits où les contraintes de flexion sont les plus importantes. Mode 4Les courants élevés et les cycles de service exigeants imposent des contraintes sur la section et la disposition des contacts. Dans les systèmes à refroidissement liquide, les canaux de refroidissement et les joints partagent un espace restreint avec les conducteurs et les broches de signal. La poignée doit conserver une bonne prise en main, et les gâchettes et boutons doivent rester faciles d'utilisation même lorsque l'ensemble est plus lourd qu'une prise secteur. Étant donné que les contraintes et les modes d'utilisation diffèrent énormément, les fabricants développent généralement des familles de produits distinctes pour les modes 2, 3 et 4 au lieu d'essayer d'adapter une seule conception aux trois.  Choisir les modes pour les maisons, les sites et les flottesLa combinaison optimale de modes dépend de l'emplacement des voitures et de leur utilisation. Pour les maisons individuelles, voici quelques questions utiles :Existe-t-il une place de parking fixe à proximité du tableau électrique ?Distance parcourue habituellement par la voiture en une journéeCombien de véhicules électriques partagent la même alimentation ?Que le câblage soit moderne et dispose de capacités de réserve Quelques schémas courants :Dans une maison louée avec un kilométrage quotidien modeste et une autorisation limitée pour de nouveaux câblages, un bon chargeur portable Mode 2 branché sur une prise moderne et vérifiée peut suffire pour commencer.Dans une maison avec un emplacement de stationnement fixe et un kilométrage plus élevé, un boîtier mural Mode 3 sur un circuit dédié est généralement la solution à long terme la plus confortable.De nombreux foyers conservent un boîtier Mode 2 dans le coffre en guise de secours, même après l'installation d'un boîtier mural.  Pour les lieux de travail et les sites publics, les questions se posent désormais comme suit :De quel type de site s'agit-il : bureaux, commerces, hôtel, site à usage mixte, dépôtCombien de temps les voitures restent-elles généralement stationnées ?Que les conducteurs s'attendent à une charge complète ou simplement à un complément utile Résultats typiques :Les parkings de bureaux et les parkings de destination utilisent principalement le mode 3 de la climatisation. Les voitures y restent pendant des heures, donc une puissance modérée par emplacement convient parfaitement.Les sites commerciaux combinent souvent quelques bornes de recharge rapide de mode 4 près de l'entrée avec une rangée de bornes de mode 3 plus éloignées.Les emplacements routiers et les dépôts pour bus et camions dépendent fortement du Mode 4, avec un nombre plus restreint de points de stationnement climatisés pour les voitures de service ou le stationnement de longue durée. Vu comme ceci :Le mode 2 comble les lacunes là où l'infrastructure fixe est limitée ou encore en cours de planificationLe mode 3 devient la base de la recharge quotidienne en courant alternatifLe mode 4 couvre les arrêts courts avec une forte demande énergétique  Questions et réponses sur les modes de chargeQuels sont les quatre modes de recharge des véhicules électriques ?Il s'agit de quatre concepts issus de normes internationales décrivant le raccordement d'un véhicule électrique au réseau. Le mode 1 consiste en un simple câble d'alimentation branché sur une prise secteur, sans boîtier de commande. Le mode 2 intègre un boîtier de commande et de protection dans le câble. Le mode 3 utilise une borne de recharge dédiée. Le mode 4 utilise une borne de recharge rapide (courant continu) intégrant l'électronique de puissance. Est-ce que le mode de charge détermine le type de connecteur dont j'ai besoin ?Pas isolément. Les modes décrivent la conception et le fonctionnement du système. Les types de connecteurs, tels que le type 2, CCS ou GB/T, décrivent leur forme physique et la disposition de leurs broches. En pratique, certains connecteurs correspondent à certains modes – le type 2 au mode 3, le CCS au mode 4 – mais ces deux concepts restent distincts. Quel est le lien entre les modes de charge et les niveaux 1, 2 et 3 ?Les niveaux 1, 2 et 3 sont des appellations nord-américaines désignant les niveaux de puissance et les configurations d'alimentation. Les modes 1 à 4 correspondent à des concepts internationaux décrivant la connexion et le contrôle du véhicule électrique et de l'alimentation. Par exemple, une borne de recharge de niveau 2 pour usage domestique fonctionne généralement en mode 3. Les modes de recharge sont-ils définis de la même manière dans toutes les régions ?Les définitions de base proviennent des normes internationales ; les modes 1 à 4 ont donc une signification globalement identique partout dans le monde. Ce qui varie, ce sont les réglementations locales qui autorisent ou limitent chaque mode, notamment le mode 1 et le mode 2 (puissance supérieure) sur les circuits domestiques. Un véhicule électrique peut-il utiliser plusieurs modes de fonctionnement ?Oui. La plupart des véhicules électriques modernes peuvent être rechargés de plusieurs façons. Une même voiture peut utiliser un chargeur portable de mode 2 chez un proche, une borne de recharge murale de mode 3 à domicile ou au travail, et la recharge rapide en courant continu de mode 4 lors des longs trajets. La prise de recharge du véhicule et les systèmes embarqués sont conçus pour reconnaître et fonctionner avec ces différentes configurations.

IntroductionLe Type 2 est l'interface de charge CA à 7 broches utilisée en Europe et dans de nombreuses régions voisines pour les domiciles, les lieux de travail et les destinations. Il prend en charge les alimentations monophasées et triphasées. En pratique, vous atteindrez 7,4 kW en monophasé et 11 ou 22 kW en triphasé, selon le site et le chargeur embarqué du véhicule. La charge rapide CC utilise le CCS2, et non le Type 2. Qu'est-ce que la prise et comment fonctionne-t-elle ?Le type 2 possède sept contacts. L1, L2, L3, N et PE transportent l'alimentation et la terre de protection. Le CP (pilote de contrôle) échange les signaux de base pour démarrer, arrêter et limiter le courant. Le PP (pilote de proximité) identifie le câble et son courant nominal afin que le système ne le dépasse pas. Un verrou mécanique, situé à la prise du véhicule ou à la borne de recharge, maintient le connecteur pendant la session. Niveaux de puissance en utilisation quotidienneLes chiffres ci-dessous reflètent les configurations courantes que vous trouverez à la maison et dans les baies de climatisation publiques.PouvoirAlimentation et courantTypique où vous le verrez7,4 kWmonophasé, 32 ALa plupart des maisons11 kWtriphasé, 16 AMaisons avec triphasé; nombreux poteaux résidentiels22 kWtriphasé, 32 ACertaines baies de climatisation publiques ; certaines installations privées Note historique : certains systèmes antérieurs atteignaient 43 kW CA sur certains modèles. Cet arrangement est rare aujourd'hui et n'est pas un objectif de planification. Type 2 et CCS2 expliquésType 2 est utilisé pour la charge CA. CCS2 Utilisé pour la recharge CC. Le CCS2 conserve la forme du Type 2 et ajoute deux grandes broches CC sous la section CA. Utilisez le Type 2 pour la recharge CA de nuit, à destination et au travail. Utilisez le CCS2 pour une alimentation CC haute puissance dans les couloirs et lors de rotations rapides. Poteaux attachés et non attachés ; Mode 2 et Mode 3Les bornes attachées sont équipées d'un câble fixe. Rapides à utiliser, elles évitent d'avoir à transporter un câble. Avec les bornes non attachées, vous utilisez votre propre câble de type 2. Elles réduisent l'usure et les risques de vol et permettent de garder les baies bien rangées lorsque les câbles sont correctement rangés.Le mode 2 désigne un boîtier de commande portable intégré au câble, utilisé avec des prises adaptées. Le mode 3 désigne un équipement ou des bornes de climatisation dédiés qui gèrent la session. Le type 2 apparaît dans les deux contextes. Notes de compatibilitéLa plupart des modèles européens actuels utilisent le Type 2 pour le courant alternatif et le CCS2 pour le courant continu. Les véhicules Tesla en Europe suivent la même approche aujourd'hui. D'autres régions utilisent des familles de connecteurs différentes ; vérifiez la prise du véhicule et la norme du site lors de vos déplacements. Sélection du bon connecteur et du bon assemblage de câblesChoisir le numéro imprimé le plus grand est souvent source de déception. Suivez une séquence courte adaptée à votre site et à votre véhicule. Étape 1 : confirmer l'approvisionnementVérifiez si votre site est monophasé ou triphasé. Vérifiez la capacité de courant continu du circuit prévu, à 16 A ou 32 A. Un électricien pourra vérifier cela et vous conseiller sur les protections et les chemins de câblage. Étape 2 : vérifier le chargeur embarqué du véhicule (OBC)Votre tarif de climatisation est plafonné par l'OBC. Si l'OBC ne prend en charge que 7,4 kW monophasé, un poste triphasé n'accélérera pas les sessions de climatisation. Si l'OBC prend en charge 11 ou 22 kW triphasé, ajustez l'alimentation du site pour exploiter pleinement ces performances. Étape 3 : dimensionnez le câble et le boîtier en fonction de l'endroit où vous vous garezChoisissez une longueur qui atteint l'entrée sans coudes serrés. Évitez les longs serpentins qui retiennent la chaleur. Pour une utilisation en extérieur, privilégiez des boîtiers robustes, des gaines étanches et un serre-câble résistant aux flexions répétées. En cas de risque de vandalisme ou de vol, prévoyez des étuis et des cadenas. Note sur le produitUne fois les limites d'alimentation et de charge définies, optez pour un connecteur EV de type 2 avec un comportement CP/PP précis, un verrouillage positif et un placage de contact adapté à 32 A continus si nécessaire. Workersbee propose des connecteurs EV de type 2 conçus pour une utilisation en courant alternatif de 7,4, 11 et 22 kW, afin que chaque insert soit stable et résistant aux manipulations quotidiennes. Flux de sélection simpleAlimentation → OBC → AccessoireMonophasé 32 A ou triphasé 16/32 A → Limite OBC du véhicule 7,4/11/22 kW → Connecteur EV de type 2 et ensemble de câbles calibrés au plus bas des deux Considérations relatives au site pour les baies de climatisation publiquesAssurez une insertion et un démarrage prévisibles. Maintenez les étuis propres afin que le connecteur s'enclenche avec un clic clair. Inspectez régulièrement les loquets, les joints et les surfaces de contact et remplacez les câbles usés au plus tôt. Identifiez chaque baie avec son alimentation secteur afin que les conducteurs aient des attentes réalistes. Planifiez la gestion des câbles de manière à ce que le câble atteigne les entrées avant et arrière sans traîner au sol. Note produit pour les opérateursUn matériel standardisé améliore la formation et réduit les erreurs de réinstallation. Un connecteur EV de type 2 durable, associé à des câbles de type 2 de haute qualité, protège les contacts, résiste à une utilisation fréquente et assure la stabilité des séances d'entraînement sur tous les sites. Workersbee prend en charge la spécification et le déploiement afin que les équipes s'alignent Connecteurs EV, câbles et étuis avant la mise à l'échelle. Sécurité et soinsInsérez et retirez le connecteur droit. Ne le tordez pas sous charge. Évitez tout écrasement ou arêtes vives le long du trajet du câble. Ne laissez pas de longues boucles serrées pendant les sessions à courant élevé. Conservez les capuchons de protection sur les connecteurs rangés et essuyez les surfaces de contact avant utilisation. Questions fréquemment poséesLe type 2 peut-il atteindre 22 kW en courant alternatif ?Oui. Il faut une alimentation triphasée de 32 A sur le site et un véhicule dont l'OBC prend en charge ce débit. Le type 2 est-il identique au J1772 (type 1) ?Non. Les concepts de signalisation sont liés, mais les formes et les écosystèmes régionaux diffèrent. Les adaptateurs et l'entrée du véhicule déterminent la compatibilité. Le type 2 prend-il en charge la charge rapide CC ?Non. Le type 2 est destiné au courant alternatif. La charge rapide CC utilise le CCS2, qui ajoute deux broches CC à la géométrie du type 2. Quelle longueur de câble dois-je choisirChoisissez la longueur la plus courte qui atteint l'entrée sans coudes serrés depuis la position de stationnement prévue. Les longueurs plus courtes sont plus nettes et réduisent les risques de dommages ou d'échauffement des bobines. RésuméLe type 2 est l'interface CA 7 broches la plus répandue en Europe et dans les régions limitrophes. Prévoyez 7,4 kW en monophasé et 11 ou 22 kW en triphasé, lorsque le site et le véhicule le permettent. Il est important de bien distinguer : type 2 pour CA, CCS2 pour CC. Pour un fonctionnement fiable, utilisez un connecteur VE de type 2 fiable et un câblage adapté, puis adaptez l'alimentation, les limites de l'OBC et la configuration du site avant de procéder à l'agrandissement.