Quel type de prise choisir pour recharger sa voiture électrique ?

Des types de prise, il en existe bien plus qu’on ne le pense. Chacune a sa spécificité, et reste à privilégier pour un type d’équipement.

Qu’en est-il du véhicule électrique ? Quelle est la prise la plus adaptée pour le recharger ? Explication.

Quel type de courant accepte le véhicule électrique ?

Pourquoi cette question ? Parce qu’avant d’entrer dans le détail des prises, et d’orienter son choix vers le type de prise le plus approprié pour recharger un véhicule électrique, il convient de mieux comprendre la façon dont le courant est délivré.

Le courant AC ou le courant DC

Les sigles « AC » et « DC » ne désignent pas la borne, mais la forme du courant électrique qu’elle envoie. « AC » signifie « Alternating Current », traduit courant alternatif, et « DC » signifie « Direct Current », traduit courant continu. Pour vulgariser ces termes de la manière la plus synthétique qu’il soit, disons que le courant électrique existe sous deux formes : le courant alternatif dont les électrons changent de sens régulièrement à fréquence très élevée, et le courant continu dont les électrons circulent tous dans le même sens. Le courant alternatif est celui qui arrive à nos prises domestiques, or le véhicule électrique ne peut stocker que du courant continu. C’est pourquoi chaque véhicule est équipé d’un convertisseur, qui interfère entre la borne et la batterie. Vous l’aurez compris, si la borne envoie du courant continu, le convertisseur n’intervient pas, mais si elle envoie du courant alternatif, alors le convertisseur convertit le courant alternatif en courant continu.

Le courant monophasé et triphasé

Pour mieux comprendre la différence qui oppose le courant monophasé ou courant triphasé, intéressons-nous aux composants du courant. Celui-ci se répartit d’abord en « phase », puis en « neutre ». La phase alimente les appareils en électricité, et le neutre assure sa répartition de façon équitable. Cet équilibre entre phase et neutre est indispensable pour assurer la sécurité des installations. Par déduction donc, le courant monophasé est constitué d’une seule phase électrique de répartition, contre trois phases électriques pour le triphasé. Concrètement, on retrouve donc deux câbles pour le monophasé (le câble neutre en bleu, et le conducteur de phase unique en rouge ou noir), et quatre pour le triphasé (les trois fils de phase et le fil neutre). Dans le premier, la tension est de 230 V, et dans le second, elle est de 400 V. La principale différence entre le monophasé et le triphasé est donc relative à la puissance de courant que la prise électrique est en mesure d’encaisser. Le réseau triphasé peut transmettre le courant trois fois plus rapidement, à condition bien-sûr que le véhicule soit compatible avec cette puissance.

Quel rapport entre les Watts (W), les Ampères (A), et les Volts (V) ?

Ces trois données forment la puissance du courant, mais pas sous les mêmes entrées. La puissance fournie par la borne se calcule par la multiplication de l’intensité (les ampères – A) et de la tension (les volts – V). Le produit nous donne des voltampères, qui équivalent aux watts. Les kW dépendent donc de ces deux éléments. L’intensité du courant alternatif peut aller de 10 à 32 A à multiplier par la tension du réseau électrique en France qui est de 230 V. En courant triphasé plus puissant, il peut atteindre 400 V. On arrive donc à une puissance de charge pouvant aller de 3,7 kW à 22 kW pour les bornes les plus puissantes.

Les types de prise pour charger un véhicule électrique

Il existe plusieurs types de prise pour pouvoir charger son véhicule, mais toutes ne sont pas nécessairement ni adaptées ni compatibles avec le véhicule. Les voici présentées.

• La prise domestique : La prise dite domestique est le modèle standard de prise que l’on retrouve dans une habitation. Elle délivre du courant alternatif, qui sera converti en courant continu par le convertisseur du véhicule. Sa tension est de 220 V, ce qui satisfait la majorité des équipements électriques d’un logement. Elle délivre 2,3 à 2,7 kW par heure, ce qui représente environ 10 heures de charge pour que le véhicule électrique branché récupère 160 km d’autonomie;
• La prise renforcée : La puissance qu’elle délivre est réglable, et peut aller d’1,4 à 3,7 kWh, ce qui équivaut à une autonomie retrouvée de 95 à 250 km pour 10 heures de charge. Peu coûteuse, facile à installer, pour une puissance plus satisfaisante qu’une simple prise domestique, elle est une bonne alternative aux bornes de recharge plus onéreuse;
• La prise Type 1 : La prise de recharge de type 1 est une prise monophasée qui fournit une puissance de charge pouvant aller jusqu’à 8 kW par heure. Pour autant, ce type de prise est principalement utilisé pour les modèles de véhicules électriques du continent asiatique et aux Etats-Unis. En Europe, on trouvera rarement ce type de prise accessible, et il est d’ailleurs en cours de suppression, du fait de sa puissance de phase ultra limitée. Seules la première génération de Nissan Leaf, ainsi que trois modèles développés par Mitsubishi (Peugeot iOn, Citroën C-Zero, et Mitsubishi iMiev) en sont encore équipés;
• La prise Type 2 : La prise Type 2 est la plus utilisée au sein de l’Union européenne. Elle est d’ailleurs installée comme prise standard pour la recharge des véhicules électriques. Cette prise sera celle des bornes de recharge standard, que l’on retrouvera chez les particuliers, dont la capacité pourra monter jusqu’à 22 kWh, soit 380 V et 32 A;
• La prise Type 3 : Considérée comme un « vestige » de la première génération de voiture électrique, la prise Type 3 subsiste encore sur certaines bornes publiques. Si elle était promise à devenir le standard européen, elle n’est aujourd’hui qu’un lointain souvenir;
• La prise CHAdeMO : La prise CHAdeMO a été développée au Japon. CHAdeMO signifie « Charge de move », traduit « déplacement en utilisant la charge ». Il s’agit d’une prise de charge rapide qui peut charger jusqu’à 100 kWh. Tous les véhicules ne sont pas nécessairement compatibles avec ce type de prise plus particuliers. D’ailleurs, la majorité des bornes de recharge publiques ne dépassent pas les 50 kW, ce qui reste généralement suffisant pour l’usage prévu. Les marques compatibles avec la prise CHAdeMO sont : Citroën, Peugeot, Honda, Kia, Mazda, Mitsubishi, Nissan, ​Subaru, Tesla (avec adaptateur) et Toyota. Si la prise CHAdeMO a connu ses heures de gloire, elle s’incline désormais face au Combo CCS;
• La prise Type 2 Combo CCS : Portée par l’industrie allemande, la prise Combo CCS (Combined Charging System) a été lancée en 2016 avec pour objectif de concurrencer le standard CHAdeMO. Ce type de prise permet d’utiliser à la fois la charge lente et la charge rapide. C’est ce que l’on appelle la technologie par onduleur qui permet de convertir le courant continu en courant alternatif. Les prises de recharge Type 2 Combo CCS ne sont pas les mêmes pour l’Europe que pour les États-Unis et le Japon. Le chargement avec la prise CSS Combo est évalué entre 200 et 500 V pour 200 A, et 100 kWh. Le Combo CCS est de loin le type de prise le plus courant sur les chargeurs rapides en Europe;
• La prise de recharge P17 bleue : Il s’agit de prises standards adoptées par les campings. Les prises de recharge P17 bleue sont extrêmement faciles à assembler et à installer.

Alors, quelle prise choisir pour son véhicule électrique ?

Et bien en réalité, la question n’est pas vraiment à poser. Si un flou pouvait encore exister au début des années 2010, c’est aujourd’hui très clair puisque la Commission européenne a tranché en désignant deux de ces prises comme des standards dédiées à la charge des véhicules électriques et hybrides rechargeables :

• La prise Type 2 pour la recharge en courant alternatif sur les bornes lentes à accélérées;
• La prise Combo CCS pour la recharge rapide en courant continu sur les bornes rapides et ultra-rapides.

Elles sont aujourd’hui adaptées à la quasi-totalité des voitures électriques lancées sur le marché européen. Précisons toutefois que l’ensemble des prises précitées existent et peuvent parfaitement être utilisées. Notons toutefois que la prise domestique, première citée, ne peut être raisonnablement envisagée que comme solution de dépannage ponctuelle. Bridée à 2,3 kWh pour éviter les risques de surchauffe, la charge sera bien trop lente pour être satisfaisante, et ce quel que soit l’usage courant du véhicule. Prenons l’exemple de la Renault Zoé qui dispose d’une batterie de 52 kWh. Il lui faudra plus de 20 heures de charge pour une batterie retrouvée à 100 %.

Les câbles de recharge

Il existe deux types de câbles de recharge, à adapter sur les prises précitées :

• Le câble de charge Mode 2 : Il est généralement le câble inclus dans le kit usine du fabricant du véhicule électrique, adapté pour être branché sur une prise ordinaire. Il est disponible dans une large variété d’options;
• Le câble de charge Mode 3 : Il est le câble le plus couramment utilisé pour la connexion aux bornes de recharge, et peut charger jusqu’à 43 kWh. La charge pourra se faire de deux façons : ou bien pour charger de Type 2 à Type 2, entre véhicule et prise, comme c’est le cas de la Renault ZOE par exemple, ou bien pour charge de Type 2 à Type 1, comme c’est le cas de la Nissan Leaf.

La puissance acceptée va dépendre de la configuration côté borne mais aussi du chargeur embarqué à bord du véhicule. Aujourd’hui, la plupart des voitures électriques intègre un chargeur de 7 kW de série. D’autres, comme la Renault ZOE, acceptent jusqu’à 22 kW.

Comment fonctionne la charge d’un véhicule électrique ?

Pour résumer, la puissance de la charge dépendra à la fois du type de courant délivré, du type de prise, du type de câble, mais aussi de la capacité d’accueil de la batterie et de celle du convertisseur à l’autre bout du câble de charge.

La batterie d’abord…

En effet, la batterie d’un véhicule électrique est en capacité d’absorber une puissance maximale de courant alternatif qui peut aller de 2,3 kW pour les moins puissantes comme un Citroën Berlingo ou bien un Peugeot Partner, jusqu’à 22 kW pour celles qui disposent d’une batterie plus optimale, comme c’est le cas de la Renault Zoé ou de la Tesla. Il faudra donc que la puissance du système de charge convienne à la capacité de la batterie du véhicule.

Le convertisseur ensuite…

Il s’agit d’un équipement disponible sur tous les véhicules électriques mais de capacité variable. Rappelons que la batterie ne peut recevoir que du courant continu, or les bornes de recharge transmettent du courant alternatif. C’est là que le convertisseur entre en jeu en transformant le courant alternatif en courant continu pour donner sa puissance à la batterie. Aussi, chaque véhicule est équipé de ces deux éléments de capacité variable selon le parti pris d’un coût global du véhicule plus ou moins élevée, du poids souhaité du véhicule, et enfin de l’utilisation qui en sera faite, selon qu’il s’agisse d’une citadine ou d’une routière.

Le choix de chacun de ces éléments dépendra donc principalement du véhicule, et de sa capacité à absorber l’énergie. Chaque élément devra être évalué pour répondre aux besoins de l’utilisateur, aux capacités du véhicule, au budget, et au type d’équipement.