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Véhicules électriques et charge rapide : comprendre la courbe de recharge

Les nouveaux adeptes de véhicules électriques (VE) – appelés souvent électromobilistes ou véistes – découvrent un nouveau monde : la recharge aux bornes publiques. Il est donc primordial pour chacun de comprendre les spécificités techniques de son véhicule afin d’en maîtriser la recharge. En effet, il y a souvent de l’incompréhension chez les nouveaux adeptes des VE.

Qu’est-ce qu’une borne de recharge rapide ?

Les bornes de recharge rapide, aussi appelées BRCC (bornes de recharge à courant continu), sont généralement utilisées lors des longs déplacements. Elles sont situées dans les stationnements de commerces ou le long des autoroutes afin de permettre aux électromobilistes d’effectuer des recharges d’appoint et d’avoir ainsi suffisamment de charge pour poursuivre leur route.

Une recharge rapide nécessite généralement entre 20 et 40 minutes, dépendamment du type de véhicule, de la puissance de la borne, du niveau de charge de la batterie, de la température extérieure et de celle de la batterie. En effet, les bornes de recharge rapide fournissent différentes puissances, qui peuvent atteindre 50 kW, 100 kW et plus. Cependant, pour une même borne, la puissance et le temps de recharge ne sont pas identiques pour tous les véhicules.

Qu’est-ce qui détermine la puissance de recharge à une BRCC ?

Il est important de rappeler que la recharge d’un véhicule électrique à une BRCC n’est pas réalisée à un débit constant, car c’est le véhicule qui dicte la puissance à la borne. En effet, le véhicule est équipé d’un logiciel qui adapte la puissance demandée selon le type de la borne et le niveau de charge de la batterie. De plus, on a constaté que plus la batterie est chargée, moins elle demande de puissance. Cela permet d’éviter l’échauffement de la batterie et d’optimiser sa durée de vie.

Rappelons aussi que la puissance demandée par le véhicule est optimale quand la température de sa batterie est dans une certaine fourchette de température, qui varie selon le type de batterie. La puissance de recharge peut ainsi être réduite si la température de la batterie est trop froide, l’hiver, par exemple, ou trop chaude, s’il fait chaud ou qu’il y a déjà eu plusieurs recharges en chemin.

Qu’est-ce que la courbe de recharge ?

La courbe de recharge, c’est l’évolution de la puissance de recharge en fonction du niveau de charge de la batterie, et elle n’est pas la même pour tous les VE. Chaque constructeur définit la courbe propre au véhicule au moyen du logiciel embarqué, en cherchant à assurer le meilleur compromis entre vitesse de recharge et durabilité des éléments de batterie.

En pratique, recharger une batterie, c’est un peu comme remplir une baignoire à ras bord. Au départ, on commence par ouvrir grand le robinet, puis on le referme progressivement jusqu’à ne laisser passer à la fin qu’un petit filet d’eau pour éviter le débordement. La recharge d’un VE à une borne rapide suit le même principe : la puissance est maximale au début, puis fortement réduite dès que la batterie dépasse les 80 % de charge.
Ainsi, la puissance est habituellement plus forte au début de la recharge. C’est à ce moment-là que le VE peut accepter un maximum de puissance. Ensuite, l’augmentation de la température et du niveau de charge de la batterie fait en sorte que le VE demande de moins en moins de puissance, une diminution qui peut être graduelle ou par paliers, selon le modèle.

La seule exception peut survenir au début de la recharge, l’hiver : lorsque la batterie est froide, la puissance est parfois faible au début. Elle augmente ensuite à mesure que la recharge réchauffe la batterie. Une fois que la batterie est à la bonne température, elle suit sa courbe de recharge habituelle.

Normalement, la puissance maximale de recharge du VE est habituellement maintenue pendant un certain temps. Pour bon nombre de modèles récents actuellement sur le marché, une demande de puissance de plus de 50 kW ne dure jamais très longtemps ; elle redescend rapidement sous les 50 kW. C’est pourquoi nous ne faisons que commencer à installer des bornes de plus de 100 kW.

À quoi ressemble une courbe de recharge ?

Voici un graphique qui montre la courbe de recharge de trois VE.

On y voit clairement que :

  • la Bolt maintient une puissance maximale de 50 kW jusqu’à un niveau de charge de 55 % ;
  • la Ioniq maintient un maximum de 60 kW jusqu’à une charge de 75 % ;
  • la Kona maintient 75 kW jusqu’à 40 % de charge.

Les courbes montrent également une baisse progressive jusqu’à la recharge complète, suivant différents profils, progressif pour la Ioniq et par paliers pour les deux autres modèles.

Le graphique montre également qu’à partir d’un niveau de charge de 85 à 90 %, la puissance de recharge passe sous la barre des 25 kW. À cette puissance, il n’y a plus d’intérêt à poursuivre la recharge au moyen d’une BRCC.

Ces courbes ont été établies avec une température de batterie optimale. En dehors de cette plage de température, la puissance demandée par le VE et fournie par la borne peut être plus faible.

L’équipe du Circuit électrique.


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