Qu’est ce qu’une borne de recharge électrique et comment fonctionne-t-elle ?

Un dispositif de recharge électrique est conçu pour ravitailler en énergie la batterie d’un véhicule électrique. Ces dispositifs se déclinent en diverses catégories, depuis les installations domestiques jusqu’aux bornes publiques à charge rapide. Ils sont généralement pourvus de prises spéciales permettant de connecter le véhicule à une source d’alimentation électrique.

Composants et fonctionnement de base

Pour recharger une voiture électrique, il faut une borne de recharge électrique qui se compose de plusieurs éléments essentiels. Le premier élément est le câble de recharge, qui relie la borne à la voiture. Ce câble peut être fixe ou amovible, et il doit correspondre au type de prise de la voiture et de la borne de recharge pour véhicule électrique. Il existe différents types de prises, tels que le Type 1, le Type 2, le CHAdeMO ou le CCS. Le deuxième élément est le contrôleur de charge, qui agit comme le cerveau de la borne. Il assure la communication avec la voiture, le réseau électrique et le système de paiement. Il gère le démarrage, l’arrêt et la puissance de la charge, ainsi que la sécurité en cas de problème. Le troisième élément est le convertisseur de courant, qui est intégré à la borne ou à la voiture. Il adapte le courant du réseau électrique au courant nécessaire à la batterie, en courant alternatif (AC) ou continu (DC). Le courant continu permet une charge plus rapide et directe. Le quatrième élément est le compteur d’énergie, qui mesure la quantité d’électricité utilisée par la voiture pendant la charge. Il permet la facturation du service au conducteur.

Protocoles de communication et gestion de la charge

Pour assurer une charge efficace et sécurisée, la borne de recharge, le véhicule et le réseau électrique doivent communiquer entre eux. Il existe différents protocoles de communication pour cela. Par exemple, OCPP est un protocole qui permet à la borne et au système central du fournisseur de transmettre des données de charge, des commandes à distance, des mises à jour logicielles, etc., via JSON et les protocoles HTTP ou WebSocket. OCPI est un protocole qui permet aux systèmes centraux de différents fournisseurs de partager des informations sur les bornes, favorisant l’interopérabilité et la mobilité des conducteurs, utilisant JSON et le protocole HTTP. OICP est similaire à OCPI mais basé sur XML et le protocole SOAP. ISO est un protocole qui permet à la borne et au véhicule de négocier les paramètres de charge, authentifier le conducteur, sécuriser la connexion, optimiser la puissance, etc., via XML et TCP/IP.

La gestion de la charge a pour objectif d’optimiser l’utilisation de l’électricité pour la recharge des voitures électriques. Il existe des stratégies pour cela. Par exemple, la charge différée consiste à retarder ou interrompre la charge en fonction de la demande ou du prix de l’électricité, lissant la courbe de charge et bénéficiant de tarifs avantageux. La charge intelligente consiste à adapter la puissance de charge en fonction des besoins du conducteur, de l’état de la batterie, de la disponibilité des bornes, etc., personnalisant et optimisant la charge. La charge bidirectionnelle consiste à utiliser la batterie du véhicule comme source d’électricité pour le réseau ou d’autres usages, stockant l’électricité excédentaire et la restituant en cas de besoin, réduisant la dépendance au réseau et créant des services à valeur ajoutée.