Les véhicules électriques (VE) sont devenus la pierre angulaire du transport durable. Au cœur de leur fonctionnement se trouve un composant essentiel : le connecteur du chargeur. Ce dispositif sert de pont entre la borne de recharge et le VE, facilitant le transfert d’électricité sûr et efficace. Cependant, tous les connecteurs EV ne sont pas égaux. Leurs types, capacités et compatibilité régionale varient, ce qui rend leur compréhension essentielle pour les propriétaires de véhicules électriques, les fournisseurs de bornes de recharge et les décideurs politiques.
Qu'est-ce qu'un connecteur de chargeur EV ?
Un connecteur de chargeur EV est l’interface physique qui connecte un véhicule électrique à une borne de recharge. Il garantit un flux d’électricité sûr et efficace en réduisant les risques de connexions desserrées, d’étincelles ou de courts-circuits électriques. Les connecteurs de chargeur se présentent sous différentes formes, tailles et capacités, adaptés pour répondre aux exigences de modèles de véhicules spécifiques et aux normes régionales. Selon le type de connecteur et la méthode de fourniture d'énergie associée, la charge peut être lente et régulière (AC) ou rapide. et direct (DC).
Chargement CA ou CC : quelle est la différence ?
Comprendre la distinction entre la recharge CA et CC est fondamental pour comprendre le fonctionnement des systèmes de recharge pour véhicules électriques (VE).
Chargement CA : les chargeurs à courant alternatif (CA) s'appuient sur le convertisseur CA-CC intégré au véhicule pour transformer l'électricité CA en courant continu (CC) que la batterie peut stocker. Puisque cette conversion se produit à l’intérieur du véhicule, la vitesse de charge est limitée par la capacité du convertisseur embarqué. Par conséquent, la recharge CA est généralement utilisée pour les chargeurs de niveau 1 et de niveau 2, qui sont plus lents mais adaptés à la recharge de nuit ou sur le lieu de travail.
Chargement CC : les chargeurs rapides à courant continu (CC) effectuent la conversion AC-DC au sein même de la station de recharge, en contournant le convertisseur intégré du véhicule. En fournissant de l'électricité CC directement à la batterie, ces chargeurs offrent des vitesses de charge nettement plus rapides, ce qui les rend idéaux pour les arrêts rapides aux bornes de recharge publiques ou lors de longs trajets. La recharge CC est souvent associée aux chargeurs de niveau 3, capables de fournir des puissances élevées pour recharger les véhicules en quelques minutes plutôt qu'en quelques heures.
Présentation des types de connecteurs pour véhicules électriques
Comprendre les différents connecteurs de recharge des véhicules électriques est essentiel pour les propriétaires de véhicules, les fournisseurs de bornes de recharge et les décideurs politiques. Ce guide mettra en évidence les principales différences entre les types de connecteurs EV, leur utilisation régionale, les vitesses de charge, etc. La figure ci-dessous montre un résumé visuel des connecteurs EV actuellement utilisés sur le marché.
(Aperçu des types de connecteurs de chargeur EV)
Types de connecteurs de chargeurs AC EV
Connecteur de type 1 - J1772
Le connecteur de type 1, également connu sous le nom de J1772, est la prise de charge CA standard utilisée principalement en Amérique du Nord et au Japon. Ce connecteur à cinq broches est conçu pour une alimentation monophasée et prend en charge la charge de niveau 1 et de niveau 2. Il peut charger jusqu'à80 ampèresutilisant une entrée de 240 volts, fournissant une puissance de sortie maximale d'un chargeur EV de19,2 kW.
Contrairement au connecteur de type 2 couramment utilisé en Europe, le connecteur de type 1 ne dispose pas d'un mécanisme de verrouillage automatique, ce qui présente un risque pour la sécurité car le câble pourrait être débranché sans autorisation pendant la charge.
En Amérique du Nord, Tesla utilise des chargeurs NACS exclusifs, mais tous les véhicules Tesla peuvent être équipés d'un adaptateur qui se connecte à une prise J1772 de type 1, garantissant que les véhicules électriques Tesla peuvent également utiliser des chargeurs équipés d'un connecteur de type 1.
(Chargeur CA Injet Vision Type 1)
Tapez 2connecteur -Mennekès
Le connecteur de type 2, largement utilisé en Europe, au Royaume-Uni, au Moyen-Orient, en Afrique et en Australie, est devenu la norme pour la recharge des véhicules électriques dans ces régions. Avec sa conception à sept broches, le connecteur de type 2 prend en charge l'alimentation monophasée et triphasée, offrant ainsi une flexibilité pour différents scénarios de charge. Capable de gérer jusqu'à 32 ampères avec une entrée de 400 volts, il fournit une puissance de charge maximale robuste de 22 kW, ce qui le rend adapté aux bornes de recharge domestiques et publiques de niveau 2.
L'une des caractéristiques remarquables du connecteur de type 2 est son mécanisme de verrouillage intégré. Cela garantit que le câble de charge reste solidement fixé au véhicule tout au long de la session de charge, empêchant ainsi toute déconnexion non autorisée ou altération. Le verrouillage automatique améliore non seulement la sécurité, mais donne également la tranquillité d'esprit aux propriétaires de véhicules électriques, sachant que leur véhicule se recharge en toute sécurité, sans risque d'interruption accidentelle.
Connecteur CA GB/T
Le connecteur AC GB/T est la norme officielle pour la recharge AC en Chine, développée selon le système de normes Guobiao (GB). Les normes chinoises GB peuvent être identifiées comme obligatoires ou recommandées par leur code de préfixe, le code de préfixe GB sont des normes obligatoires, GB/T sont des normes recommandées (normes quasi-obligatoires).
Ce connecteur à sept broches est principalement utilisé pour la charge de niveau 2, offrant une puissance de sortie allant jusqu'à 7 kW pour des cas d'utilisation typiques, avec une puissance potentielle maximale de 21 kW dans des conditions spécifiques. Utilise généralement 220 volts CA avec un courant de sortie de 16 ou 32 ampères pour, respectivement.
Contrairement à de nombreuses normes internationales, les connecteurs AC GB/T ne sont pas compatibles avec les ports de charge DC, ce qui nécessite des ports de charge séparés pour AC et DC sur les véhicules électriques chinois. Cette séparation garantit que les systèmes de charge sont optimisés pour leurs applications respectives. Les connecteurs GB/T sont conçus pour répondre spécifiquement aux besoins uniques du marché chinois des véhicules électriques en croissance rapide, soutenus par un vaste réseau de stations de recharge compatibles.
Types de connecteurs de chargeurs DC EV
(Station de recharge Injet Ampax CCS1 DC pour l’Amérique du Nord)
Connecteur CCS1 - Système de charge combiné 1
Le connecteur CCS1, également connu sous le nom de CCS Combo 1, est un composant clé du Combined Charging System (CCS), une norme proposée en 2011 par SAE International (Society of Automotive Engineers) et l'Association européenne des constructeurs automobiles (ACEA). Ce système a été conçu pour créer une solution universelle pour la recharge CA et CC, rationalisant le processus et l'infrastructure de recharge. La norme CCS comprend deux versions : CCS1, couramment utilisée en Amérique du Nord et en Corée du Sud, et CCS2, répandue en Europe et dans d'autres régions.
CCS1 s'appuie sur le connecteur AC J1772 en intégrant deux broches DC haute vitesse, lui permettant de prendre en charge la charge AC et DC via un seul port. Cela élimine le besoin de ports de chargement CA et CC séparés, simplifiant ainsi la conception du véhicule et améliorant le confort pour les utilisateurs. Le connecteur CCS1 EV prend en chargeChargeurs EV de niveau 3, délivrant jusqu'à 360 kW de puissance avec une tension maximale de 1 000 V et un courant de 500 A.
En plus de sa double fonctionnalité, CCS1 utilise le même protocole de communication que la norme J1772, garantissant une intégration transparente avec l'infrastructure existante et facilitant son adoption par les fabricants. Comme la prise SAE J1772 Type 1, Tesla possède sa norme de recharge exclusive pour l'Amérique du Nord, mais CCS1 est largement adoptée par d'autres fabricants et constitue la pierre angulaire de l'infrastructure de recharge rapide dans la région.
Connecteur CCS 2 - Système de charge combiné 2
Le connecteur CCS 2 (Combined Charging System 2) est une solution de charge puissante et polyvalente, largement utilisée en Europe, au Royaume-Uni, au Moyen-Orient, en Afrique, en Australie et dans d'autres régions. Il s'appuie sur le connecteur de type 2, en ajoutant deux broches CC haute vitesse supplémentaires pour des capacités de charge rapide. Cette combinaison permet au CCS 2 de fournir une puissance CC impressionnante allant jusqu'à 500 ampères et 1 000 volts, avec une puissance maximale de 360 kW, permettant une charge beaucoup plus rapide par rapport aux connecteurs CA standard.
Conçu pour soutenirCharge rapide de niveau 3, le connecteur CCS 2 réduit considérablement le temps de charge, ce qui le rend idéal pour les voyages longue distance et les applications à forte demande. Contrairement à l'Amérique du Nord, où Tesla utilise sa propre norme de recharge exclusive, les propriétaires de Tesla Model 3 et Model Y en Europe peuvent utiliser directement les bornes de recharge CCS 2 sans avoir besoin d'un adaptateur. Cependant, les propriétaires de Model S et Model X peuvent toujours se connecter aux stations CCS 2 à l'aide d'un adaptateur compatible, garantissant ainsi une compatibilité plus large dans toute la région.
Connecteur CHAdeMO
CHAdeMO est un type de connecteur de recharge pour véhicules électriques (VE) développé en 2010 par un consortium de constructeurs automobiles japonais, dont Mitsubishi, Nissan et Toyota. Il s’agissait de l’une des premières normes de recharge rapide, capable de fournir de la puissance à des vitesses allant de 50 à 100 kW, ce qui en a fait un acteur clé dans les premiers jours de l’adoption des véhicules électriques.
Contrairement aux connecteurs CCS, qui nécessitent un seul port de charge électronique acceptant à la fois la charge CA et CC, les connecteurs cHAdeMo nécessitent un port de charge séparé distinct du port de charge CA. Cela signifie que vos véhicules électriques nécessitent deux ports de charge distincts.
Bien que CHAdeMO soit de moins en moins répandu à l'échelle mondiale, il reste le plus couramment utilisé au Japon et dans certains pays, où de nombreux véhicules de constructeurs japonais comme Nissan, Mitsubishi et Toyota prennent en charge la norme ; cependant, même dans ces régions, la tendance s'oriente vers le CCS à mesure que de nouveaux modèles sont lancés.
Tournés vers l'avenir, CHAdeMO et le China Electricity Council (CEC) co-développent la norme de recharge ultra-rapide des véhicules électriques de nouvelle génération, à laquelle se sont joints des experts internationaux des Amériques, d'Asie, d'Europe et d'Océanie. Cette initiative industrielle devrait ouvrir la voie à une future norme harmonisée.
Connecteur CC GB/T
Le connecteur GB/T DC est la principale norme pour la charge rapide DC en Chine. Il présente une conception à neuf broches et prend en charge des puissances de charge allant de 50 kW à 350 kW, ce qui le rend polyvalent pour divers cas d'utilisation, des stations de recharge urbaines aux zones de service autoroutières. Les chargeurs CC GB/T les plus courants fonctionnent à 250 A, adaptés à la charge rapide de niveau 3.
Conçus spécifiquement pour le marché chinois, les connecteurs CC GB/T reflètent l'accent mis par le pays sur l'efficacité énergétique et l'évolutivité. Ils ne sont pas compatibles avec les connecteurs AC GB/T, ce qui nécessite des conceptions à double port pour les véhicules électriques chinois. Néanmoins, le système GB/T reste très efficace sur son marché intérieur.
Connecteur Tesla NACS
La norme de recharge nord-américaine (NACS) est le connecteur de recharge exclusif de Tesla, qui est devenu la norme de recharge dominante en Amérique du Nord. Largement adopté par les principaux constructeurs automobiles, le connecteur NACS devrait devenir la norme universelle pour la région, tous les constructeurs et opérateurs de bornes de recharge passant au NACS d'ici 2025.
Conçu pour la recharge à grande vitesse, le connecteur NACS peut fournir jusqu'à 250 kW de puissance, ce qui le rend adapté aux bornes de recharge résidentielles et publiques. Le connecteur comporte cinq broches et la version AC prend en charge une plage de courant de 15 A à 48 A, tandis que la version DC peut gérer jusqu'à 400 A de courant, offrant une puissance maximale de 250 kW.
Le réseau de recharge de Tesla fonctionne dans trois régions clés : l'Amérique du Nord (y compris le Japon et la Corée du Sud), l'Europe (avec l'Océanie et l'Asie de l'Est) et la Chine continentale. Sur chacun de ces marchés, Tesla utilise des normes de recharge différentes. En Chine, Tesla utilise la norme GB/T, tandis qu'en Amérique du Nord, le connecteur NACS est la valeur par défaut. En Europe, les véhicules Tesla sont équipés soit du connecteur Type 2 (Mennekes), soit du connecteur CCS Combo 2, garantissant la compatibilité avec l'infrastructure de recharge locale.
(Chargeur CA Injet Swift Type 2)
Le rôle des connecteurs de chargeur dans l'écosystème EV
Le connecteur du chargeur est plus qu’une simple fiche ; c'est un élément crucial de l'infrastructure des véhicules électriques. Qu'il s'agisse d'assurer la sécurité et l'efficacité pendant la recharge ou de permettre la compatibilité entre différents véhicules et régions, ces connecteurs jouent un rôle central dans l'écosystème des véhicules électriques. À mesure que les normes évoluent et que les efforts d’harmonisation s’accélèrent, la compréhension de ces connecteurs sera essentielle pour toutes les parties prenantes du secteur de la mobilité électrique.
En vous familiarisant avec les différents types de connecteurs de chargeur EV, vous pouvez garantir une expérience de recharge fluide et efficace, que ce soit à la maison ou en déplacement.