La technologie progresse à vitesse grand V, tant sur la production de batteries de nouvelle génération pour les véhicules électriques, que sur la production de systèmes de recharge toujours plus performants.
Au-delà de la puissance délivrée, intéressons-nous plutôt ici à la qualité de la charge, par la gestion intelligente de l’énergie. Si le véhicule électrique est le moyen de transport de demain, alors que le réseau électrique connaît des saturations récurrentes, il convient d’adapter ses infrastructures de recharge pour une optimisation de la charge. C’est pourquoi nous vous présentons ici le smart charging.
Qu’est-ce que le smart charging ?
Traduit « gestion intelligente », le smart charging consiste à optimiser la charge des véhicules électriques par une gestion intelligente de l’énergie délivrée. La gestion intelligente est bien souvent adaptée à une gestion en réseau, souvent en entreprise ou au sein d’habitats collectifs. Pour globaliser, lorsqu’un véhicule est en recharge intelligente, le chargeur va alors communiquer avec lui, mais aussi avec l’opérateur de recharge et avec le fournisseur, le tout à travers des connexions de données.
La gestion intelligente de l’énergie se vérifie par le fait de pouvoir alors gérer la quantité d’énergie à envoyer à un véhicule branché, selon divers paramètres, comme le nombre de véhicules branchés, le type de véhicules à recharger, l’état de la charge actuelle de chacun. Elle répartit la charge et évite notamment que les bornes de recharge, si elles sont toutes en fonctionnement, ne dépassent la capacité énergétique maximale du bâtiment, définie par les capacités du réseau local et les tarifs électriques.
Egalement, grâce au smart charging, les automobilistes peuvent suivre leur recharge et la payer en ligne grâce à une application dédiée qui retransmet en direct les données de la charge.
Le smart charging : concrètement, comment ça fonctionne ?
Alors en clair, que se passe-t-il lorsque l’on branche son véhicule ? Et bien dès lors qu’il est branché, il est alors connecté. Par l’intermédiaire du Wi-Fi ou du Bluetooth, la borne va envoyer des informations à une plateforme centralisée de gestion sur ce que l’on nomme le Cloud. Le Cloud désigne les serveurs accessibles sur Internet, ainsi que les logiciels et les bases de données qui fonctionnent sur ces serveurs. Mais quelles informations la borne envoie-t-elle ? Elle peut par exemple envoyer la durée de charge nécessaire selon sa puissance et l’état de la batterie du véhicule branché, la vitesse de charge selon la capacité d’accueil de la batterie, etc.
Mais ce n’est pas tout, elle peut envoyer d’autres informations que celles liées au véhicule. Par exemple, elle peut envoyer des informations au sujet de la capacité du réseau local et de l’utilisation actuelle du site de recharge. Prenons l’exemple d’une habitation. En chargeant à minuit, l’état du réseau est au vert, aucun appareil n’est en fonctionnement, hormis éventuellement le lave-linge, ou le lave-vaisselle. A l’inverse, en chargeant à 20h00, l’état du réseau est proche de la saturation. La majorité des appareils électroménagers, gros comme petits, sont en fonctionnement. La borne intelligente va donc être capable d’envoyer des informations quant à la sollicitation du réseau à l’instant T.
L’ensemble de ces données va être analysé de manière automatique en temps réel par un logiciel qui fonctionne par algorithme. Grâce à cette analyse immédiate, la borne va alors être en capacité de prendre des décisions automatiques quant à la recharge, comme par exemple le fait de lancer la charge, de l’arrêter, de la ralentir, de l’accélérer, selon l’ensemble des données analysées en continu. C’est ainsi que l’utilisation d’énergie peut être régulée à distance et de manière automatique, selon les paramètres préétablis.
Les 3 fonctionnalités majeures du smart charging
Le smart charging regroupe plusieurs fonctionnalités particulières, qui permettent toutes de recourir à une gestion intelligente de l’énergie sur les bornes de recharge. Voici les 3 fonctionnalités les plus efficientes et remarquables que permet le smart charging :
- Le power sharing : On nomme également cette fonction « équilibre de charge ». Le power charging permet la distribution proportionnelle de la capacité d’énergie disponible selon le nombre de chargeurs en réseau, pour un usage optimisé et régulé, ce qui évite de devoir souscrire un contrat d’électricité trop conséquent pour le cas où tous les chargeurs sont utilisés. La puissance se régule selon le nombre de chargeurs branchés à un véhicule;
- Le power boost : On le nomme également « écrêtage de pointes ». Cette fonctionnalité ne s’applique pas nécessairement aux bornes en réseau cette fois-ci. A domicile, par exemple, lorsque l’on branche son véhicule en soirée, il vient s’ajouter à un réseau déjà saturé par de multiples appareils électroménagers, par le chauffage, la lumière, etc. La borne qui dispose de la fonction power boost va adapter la puissance de charge délivrée au véhicule, selon la capacité disponible. Si la capacité maximale est atteinte, voire même dépassée, la borne va réduire la puissance de charge, voire même la stopper, le temps que le réseau se fluidifie avec l’arrêt de certains appareils électriques;
- Le dynamic power sharing : Cette fonctionnalité combine les effets des deux précitées. Ici, il n’est pas nécessaire d’adapter son contrat d’énergie pour augmenter sa capacité maximale. Les bornes en réseau vont patienter jusqu’à ce que la capacité permette de les alimenter en énergie, pour la répartir de façon équitable à chacun des chargeurs. Dès lors que la demande en énergie du bâti augmente, les bornes cesseront d’en délivrer pour ne pas saturer le réseau.
Il existe des technologies de smart charging encore plus poussées, comme c’est le cas de la borne V2G par exemple. D’apparence, c’est une borne comme toutes les autres, mais elle dispose d’une technologie de pointe. Là où une borne plus classique envoie de l’énergie à la batterie du véhicule dès lors que celui-ci y est branché par le connecteur, la borne V2G permet, par ce branchement, d’envoyer de l’électricité, mais aussi de capter l’énergie déjà chargée sur la batterie. En clair, la batterie du véhicule devient un outil de stockage, soit pour le véhicule, soit pour d’autres appareils électriques, puisque l’électricité peut être ponctionnée sur la batterie par la borne qui va alors réinjecter l’électricité dans le réseau. On parle alors logiquement de borne bidirectionnelle. C’est une autre forme de gestion intelligente de l’énergie.
Les avantages et les inconvénients du smart charging
Evidemment, le smart charging présente des avantages indéniables :
- Réaliser des économies : L’optimisation de la recharge évite de saturer le réseau électrique, de soutirer de l’énergie quand déjà de nombreux autres appareils ou utilisateurs le font. Aussi, la charge peut être différée durant les heures creuses, ou du moins attendre que le réseau se fluidifie pour éviter d’atteindre ou de dépasser la capacité maximale;
- Participer au développement des énergies renouvelables : Sur la borne V2G par exemple, disposer d’une énergie accessible pour alimenter potentiellement les besoins primaires, en faisant de la batterie du véhicule un stock d’énergie disponible, est le parfait moyen d’intégrer la dimension des énergies renouvelables à la recharge électrique;
- Charger plus efficacement : Difficile de parler de rapidité, puisque la borne va s’adapter à l’énergie disponible. Mais en régulant l’énergie distribuée de manière logique, optimale et proportionnelle, la recharge de manière globale, pour l’ensemble des véhicules d’un réseau, sera bien plus efficiente;
- Charger en toute sécurité : En analysant en temps réel un ensemble de données liées à la consommation globale, à l’énergie disponible, à la capacité de charge par point connecté et relié au réseau, le smart charging assure une parfaite sécurité, en évitant la surcharge du réseau;
- Trouver rapidement les stations de charge disponibles : Puisque la borne est connectée, et envoie des informations au Cloud, qui sont analysées ensuite pour l’amener à réaliser des actions automatiques, ces données sont également disponibles aux utilisateurs. Sur un réseau, il est alors simple d’identifier les bornes disponibles, accessibles, et la capacité de charge qu’elles peuvent délivrer en temps réel, donc également le temps de charge prévu pour atteindre un pourcentage de charge, etc.;
- Une facturation facilitée : Toujours dans le même esprit, pour les bornes payantes accessibles aux électromobilistes, la facturation est simplifiée, car gérée automatiquement par l’application. Le client sait combien il a consommé, combien il est facturé, et paye en ligne depuis l’application développée par le gestionnaire.
Vous l’aurez compris, il sera difficile de trouver des inconvénients au smart charging. Toutefois, pour n’en citer qu’un, le coût ira évidemment de pair avec la technologie de pointe qu’il propose. Les bornes dites intelligentes sont bien plus onéreuses que les bornes standards. Pour les particuliers, en habitat individuel ou en copropriété, comme pour les entreprises ou les collectivités, elles représentent un budget conséquent qu’il est parfois difficile d’assumer. Toutefois, pour limiter la charge, les clients peuvent bénéficier des aides de l’Etat, qui prennent en charge une partie du coût de la fourniture et de l’installation de chaque point de charge installé par un électricien certifié IRVE (Infrastructure de Recharge pour Véhicule Electrique).
