Les principaux concepts de la voiture électrique

21/06/2022

Les principaux concepts de la voiture électrique

Le marché des voitures électriques est en plein essor, bien aidé par la crise du Covid-19 et celle de la guerre en Ukraine impactant le prix des carburants traditionnels. Mais cet essor est également le fruit d’une prise de conscience écologique globale. Au fil de cet article nous allons vous permettre de comprendre les principaux concepts de la voiture électrique.

Les solutions de recharge

Borne de recharge :

Une borne de recharge est une station de charge de voitures électriques. Il en existe de différents types. Les bornes privées individuelles, en courant alternatif (AC) qui peuvent aller de 3Kw (monophasé) (le plus souvent 7kW) à 43kw (triphasé). Les bornes « publiques » qui sont disponibles sur les parkings publics en ville, dans certains garages, parking sous-terrain ou parking de centres commerciaux.

Celles-ci-sont souvent en courant alternatif (AC) et propose des recharges de 7/11/22/43Kw. Certaines bornes « publiques » en courant continu (DC) se développent sur les centres commerciaux (Norauto, Leclerc, Lidl …) et proposent des charges de 50Kw à 150Kw. Ces bornes si elles sont « publiques » ou tendent à l’être ne sont pas pour autant gratuite. Chacune a sa propre tarification.

Station de recharge :

Les stations de recharge sont les lieux dont l’activité principale est de proposer des solutions de recharge. On retrouve les acteurs traditionnels (Total energies, Shell-NewMotion, …) et les spécialistes de l’électrique (Ionity, Tesla, Fastned, Electra, …).

Celle-ci présente des capacités de charge rapide en courant alternatif (AC) ou continu (DC) allant le plus souvent de 43kw en courant alternatif (AC) à 350kw en courant continu (DC).

Supercharger

Prise renforcée :

Les prises renforcées ont l’apparence de prises électriques domestiques classiques mais elles présentent des protections supplémentaires offrant la capacité de recharger une voiture électrique à une puissance de 3,2Kw et 14 ampères. Une prise classique pour sa part dispose d’une puissance de charge de près de 2Kw.

Les principales unités

Kilowatt (kW) :

Le kilowatt est une unité de puissance représentant 1000 watts. Dans l’univers de l’automobile électrique, cette unité est utilisée pour exprimer la puissance de la voiture.  Un kW est équivalent à 1,36ch Din (unité de puissance la plus connue, a fortiori sur le thermique).

Pour l’exemple une voiture ayant une puissance de 150Kw correspond à 204ch din. Le kilowatt est utilisé pour exprimer la puissance d’un moteur, d’une batterie ou d’une station de recharge.

Kilowattheure (kWh) :

Le kilowattheure est une unité de mesure (quantité) de la consommation électrique. Adapté aux voitures électriques, on utilise notamment cette mesure exprimer une consommation pour 100km parcourus. C’est l’équivalent thermique du litre/100km.

Pour le thermique on dira 6L/100km, sur une voiture électrique on dira par exemple 15kWh/100km. Aussi le kilowattheure est utilisé pour exprimer la capacité de stockage de la batterie. Là où sur le véhicule thermique on parle de capacité du réservoir en Litres (50Litres), sur une voiture électrique on parle par exemple de batterie de 64kWh.

Pour continuer le parallèle, si une voiture thermique ayant un réservoir de 50L et faisant du 8L/100km, celle-ci aura une autonomie max de (50/8*100) 625km. Pour une voiture électrique, si celle-ci a une batterie de 64kWh utile, et consomme 15kWh/100km, elle aura une autonomie max de  (64/15*100) 426km.

SOC – State of charge – état de charge :

Le SOC correspond à l’état de charge de la batterie à un temps T. Cet état est exprimé en pourcentage. Il s’agit de l’indicateur qui va vous permettre de connaître l’autonomie restante sur votre véhicule avant de devoir recharger.

Batterie

SOH – Statement of health – état de santé :

L’état de santé de la batterie (SOH) représente l’état de vieillissement de la batterie. Il est exprimé en pourcentage. Le point de comparaison est l’état à neuf de la batterie. Plus ce pourcentage est proche de 100, plus l’état de la batterie est proche du neuf.

WLTP – Worldwide harmonised Light vehicles Test Procedure – Procédure harmonisé de mesure des véhicules électriques :

La norme WLTP, remplaçante de la NEDC jugée trop théorique, fourni une procédure de tests afin de mesurer la consommation de carburant, et les émissions de CO2 et d’oxydes d’azote (Nox). Vous verrez principalement cet indicateur pour l'indication de l'autonomie théorique.

Les prises de recharge

Prise domestique (E/F) (charge lente – courant alternatif) :

Ce sont les prises que l’on a dans nos habitations, garages, … celles que l’on utilise pour brancher nos appareils électriques traditionnels.

Prise type 1 (charge lente – courant alternatif) :

Ces prises ne sont plus la norme. Elles ne présentent pas d’obturateur de sécurité. Elles équipent les premiers véhicules électriques tels que la Peugeot ion, la Citroën C-zero ou la mitsubishi i-miev. Elles autorisent les charges jusque 7kW.

Prise type 2/2S (charge normale – courant alternatif) :

Il s’agit de la prise standard adoptée par la commission européenne. C’est donc celle-ci qui équipe aujourd’hui l’essentiel des voitures électriques en circulation. Il s'agit de la prise s'insérant dans le véhicule pour la recharge.

Cette extrémité T2 se branche dans la voiture et l'autre extrémité qui se branche sur la prise peut à la fois être une prise domestique ou une autre prise T2 si vous vous branchez sur une borne publique par exemple  .

Type 2

Prise Type 4 – connue sous le nom de CHAdeMO (charge rapide – courant continu) :

Il s’agit d’une prise développée par un groupement de constructeur japonais (Nissan, Mitsubishi, fuji puis Toyota) et Tokyo electric power company. La Nissan Leaf en est équipée tout comme le Nissan e-NV200. La prise CHAdeMO héberge directement le chargeur embarqué (celui-ci n’est pas intégré à la voiture comme sur celles compatibles avec les prises combo CCS).

Prise Combo CCS (charge rapide – courant continu) :

Il s’agit d’une prise présente aux Etats-unis et en Europe. C’est le nouveau standard de la charge rapide (DC). Elle est présente principalement sur les stations de recharge et présente un câble attaché à la borne. La puissance de charge va le plus souvent de 50kW à 350kW.

Bonus : 

Battery Management System – Système de gestion de la batterie – (BMS) :

Le BMS est le cerveau de la batterie d’une voiture électrique. Il a pour fonction de gérer et prendre les mesures afin de protéger les fonctions essentielles de la batterie.Pour cela, le BMS va permettre de maintenir la température de la batterie en gérant le ventilateur et la circulation des fluides.

Le BMS gère l’équilibre de charge des cellules de la batterie.Enfin le système de gestion de la batterie nous permet de connaître l’état actuel de charge de la batterie (SOC), la capacité restante par rapport à la valeur à neuf (SOH), l’autonomie restante, le temps de charge estimé.

Comme pour chaque outil de mesure, il se peut que le BMS doive être réinitialisé (étalonné/calibré). En cas de dysfonctionnement (baisse significative de l’autonomie restante par exemple), il peut être nécessaire en premier lieu de charger jusque 100% en charge lente (a fortiori si vous faites de la charge rapide).  Si cela ne fonctionne pas, pensez à faire vérifier le BMS de votre voiture.

En conclusion, l'environnement de la voiture électrique est un ensemble de concepts à appréhender et à pratiquer afin de se familiariser. Il fut un temps ou le litre, le gasoil, le sans plomb 98, le turbo et tant d'autres étaient également des notions qui pouvaient sembler barbares à défaut d'être simplement nouvelles.  Si vous réfléchissez à passer à la voiture électrique, nous vous accompagnerons dans la détermination de vos usages et l'identification du véhicule vous correspondant le mieux.

 

 

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