Vitesse de recharge d'un VE : kW, kWh, AC et DC

Le kW mesure la puissance de recharge à un instant. Le kWh mesure l’énergie ajoutée au fil du temps. Divisez l’énergie de batterie par la puissance moyenne côté batterie. Si vous partez de la puissance à la prise, appliquez un rendement annoncé : le plus grand chiffre en kW d’une borne n’est qu’un plafond.

Quelle différence entre kW et kWh ?

Le kilowatt est une unité de puissance. Il décrit la vitesse à laquelle l’énergie est transférée à un instant donné. Le kilowattheure est une unité d’énergie.

Si la puissance restait à 10 kW pendant une heure, le chargeur fournirait 10 kWh. À 10 kW pendant deux heures, il fournirait 20 kWh. Pendant une session réelle, la puissance peut varier ; la borne ou la voiture additionne donc ce débit variable dans le temps.

Voyez le kW comme un débit et le kWh comme une quantité. La capacité d’une batterie s’exprime en kWh. Une wallbox ou une borne rapide est donnée en kW.

N’écrivez pas « une batterie de 60 kW » lorsque vous voulez dire 60 kWh. Et ne décrivez pas un chargeur comme « 11 kWh » lorsque sa puissance est de 11 kW.

Comment calcule-t-on la puissance de recharge AC ?

Pour une estimation simple en monophasé, multipliez la tension par l’intensité. L’IEC 60038 donne les valeurs de tension normalisées de référence. Avec une alimentation nominale de 230 V, on obtient :

Ce sont des puissances d’entrée nominales. Le système peut aussi choisir un courant plus faible.

En AC, la wallbox fournit un courant alternatif contrôlé à la voiture. Le chargeur embarqué le convertit en DC pour la batterie. Sa capacité en courant et en phases peut être inférieure à celle de la wallbox.

Pourquoi une voiture de 11 kW peut-elle ne prendre que 3,7 kW ?

Les étiquettes peuvent désigner des configurations de phase différentes. Une valeur AC de 11 kW désigne normalement 16 A sur trois phases à la tension européenne nominale. Un point 16 A monophasé ne fournit qu’environ 3,7 kW.

L’incompatibilité inverse compte aussi. Un chargeur embarqué monophasé raccordé à un point triphasé n’utilise que la configuration de phase qu’il prend en charge. Un câble peut ajouter une autre limite si son intensité ou son nombre de phases est inférieur.

Le contrôle de recharge maintient la session dans les limites disponibles. L’IEC 61851-1 traite des exigences de connexion et de contrôle. Vous ne pouvez pas réunir des phases inutilisées à l’aide d’un adaptateur pour dépasser la conception de la voiture.

En quoi la recharge DC est-elle différente ?

Une station DC convertit l’électricité hors du véhicule et fournit du courant continu contrôlé au système de batterie. Elle évite le chemin du chargeur AC embarqué pour cette session. L’IEC 62196-3 couvre les configurations normalisées de coupleurs DC et combinés AC/DC.

La voiture n’accepte pas pour autant une puissance arbitraire. Elle communique ses limites à la station et contrôle la session via son système de batterie. La station doit rester dans ses propres capacités et dans la demande du véhicule.

L’équipement DC est souvent conçu pour plus de puissance que l’AC domestique. Pourtant, « DC » ne suffit pas à indiquer la vitesse. Comparez la puissance de la station avec la capacité DC documentée du véhicule et la courbe de recharge attendue.

Comment estimer le temps de recharge ?

Calculez d’abord l’énergie à ajouter, et non la capacité totale de batterie sauf si vous prévoyez réellement une recharge complète. Pour une batterie utile de 60 kWh qui passe de 20 % à 80 %, la variation nominale est :

60 kWh × (0.80 − 0.20) = 36 kWh

La valeur de 11 kW d’une wallbox décrit la puissance d’entrée côté prise. Si e est le rendement prise-batterie vérifié pour l’estimation :

temps = 36 kWh ÷ (11 kW × e)

Avec un rendement théorique de 1, la limite basse est de 3,27 heures, soit environ 3 heures 16 minutes. En réalité, le rendement est inférieur à 1 et la puissance peut varier. Utilisez une hypothèse documentée ou clairement indiquée au lieu de présenter cette limite comme un temps attendu.

Utilisez la capacité utile lorsque le constructeur la fournit. La capacité brute inclut de l’énergie que le véhicule peut réserver hors de l’autonomie affichée. Mélanger les deux crée une précision illusoire.

Pourquoi la puissance change-t-elle pendant une session ?

Le système de batterie adapte la puissance pour fonctionner dans ses limites. L’état de charge, la température des cellules, la tension de batterie et le système thermique du véhicule influencent la demande. La gestion de puissance du site peut aussi limiter l’alimentation.

La recharge DC commence souvent sous le maximum de la station, augmente ou se stabilise, puis diminue à l’approche de la cible. La courbe exacte dépend du véhicule, de sa version logicielle et des conditions. Ne publiez pas une courbe comme règle pour tous les VE.

En AC, la courbe peut sembler plus plate grâce au plafond fixe du chargeur embarqué. Elle peut tout de même baisser pour le contrôle thermique, une programmation, la gestion de charge du site ou un réglage de courant dans la voiture.

Pourquoi la batterie gagne-t-elle moins de kWh que le compteur n’en indique ?

L’énergie fournie au point de recharge et l’énergie stockée dans la batterie ne sont pas identiques. Conversion, câbles, électronique et gestion thermique en consomment une partie. La différence varie avec l’équipement, les conditions et la puissance de recharge.

Évitez d’appliquer le même rendement fixe à toutes les sessions. Pour planifier, indiquez l’hypothèse utilisée. Pour une facture, utilisez le compteur ou la valeur facturée, car c’est l’énergie réellement fournie avec votre tarif.

Les sessions courtes peuvent aussi rendre les charges fixes plus importantes en moyenne. Le préconditionnement d’une batterie froide ou chaude consomme de l’énergie, mais peut l’amener à une condition de recharge adaptée. Le tableau de bord peut afficher le gain de batterie autrement que la facture de la borne.

Qu’est-ce qui limite la vitesse finale ?

Pour l’AC, vérifiez ces plafonds :

• courant et nombre de phases du point de recharge ;
• intensité et nombre de phases admissibles du câble ;
• courant, puissance et phases du chargeur embarqué ;
• réglage de gestion de charge du site ;
• limite de charge choisie par l’utilisateur.

Pour le DC, vérifiez le connecteur et le système accepté par la voiture. La recharge réelle dépend de la compatibilité du connecteur et des limites actives de puissance, courant et tension du site, de la station et du véhicule. Une seule de ces limites peut réduire le résultat.

Une borne plus grande fait-elle gagner du temps à la maison ?

Seulement si la voiture et l’installation peuvent l’utiliser. Une wallbox de 22 kW ne fait pas accepter 22 kW à un chargeur embarqué de 11 kW. Elle peut aussi exiger davantage de puissance de raccordement et une procédure d’autorisation différente.

Partez de l’énergie nécessaire. Si la voiture reste garée dix heures et a besoin de 20 kWh, une puissance moyenne modeste peut les restituer. Un équipement plus rapide peut aider avec plusieurs véhicules ou de courtes fenêtres de stationnement, mais l’usage doit le justifier.

La gestion dynamique de charge n’augmente pas la limite de raccordement du bâtiment. Elle répartit le courant disponible vers la recharge en respectant les autres charges mesurées. Elle peut rendre une alimentation contrainte plus facile à utiliser sans promettre la puissance maximale toute la nuit.

Comment comparer les affirmations sur la recharge ?

Demandez d’abord si le chiffre est en kW ou en kWh. Demandez ensuite s’il décrit la station, le câble, le maximum de la voiture, le pic de batterie ou la moyenne de session. Ces valeurs ne sont pas interchangeables.

Pour une estimation utile, notez les pourcentages de départ et de cible ainsi que la capacité utile. Utilisez une puissance moyenne côté batterie, ou convertissez l’entrée à la prise avec un rendement indiqué.

L’énergie divisée par la puissance moyenne donne le temps. La difficulté consiste à choisir une moyenne qui représente la session réelle.