Fonctionnement de la borne de recharge : Temps de recharge d’une voiture électrique

Comment fonctionne une borne de recharge ? 

Une borne de recharge fonctionne à partir d’une alimentation (le type de courant: monophasé, triphasé ou continu) avec une tension (V) et un ampérage spécifique (A) définissant la puissance de recharge (A en kW).

Pour améliorer le temps de charge de votre véhicule, il suffit de trouver une qualité de courant (courant alternatif/continu passant par une prise renforcée ou par une borne jusqu’à la batterie de votre voiture électrique) dont la puissance de recharge (3,7 à 600 kW) correspond à vos besoins.

Quelle différence entre une borne de recharge AC et CC ?

Une borne de recharge AC fonctionne sur courant alternatif monophasé (3,7 à 11 kW) ou triphasé (de 11 jusqu’à 43 kW). C’est un chargeur intégré, plus précisément un onduleur, dans la batterie de la voiture électrique qui garantit que le courant alternatif (AC) est converti en courant continu (CC)

Tandis qu’une borne de recharge CC (en anglais DC pour “Direct Current”) exploite directement un courant continu (50 à 600 kW), mais nécessite un chargeur externe (dans la plupart des cas, déjà intégré dans ce modèle de borne) pour la conversion alternatif/continu.

Une borne de recharge CC est également appelée “borne de recharge rapide”, car vous pouvez recharger votre batterie très rapidement, mais leur prix est trop important et leur installation impossible pour un usage domestique. Vous les trouvez surtout dans les zones semi-publiques (parking, aire d’autoroute, station-service, etc.).

En outre, sachez qu’il existe également des chargeurs rapides mobiles DC externes (des sortes de “Superchargeur”) avec des puissances de 10, 12,5, 15 ou 20 kW qui convertissent l’alimentation d’un courant alternatif triphasée en courant continue.

Cela permet de contrer l’inconvénient que de nombreuses voitures électriques disposent seulement d’un chargeur avec un onduleur embarqué monophasé et non triphasé. Ce qui a pour conséquence directe de recharger votre voiture électrique encore plus rapidement et donc de diminuer le temps de recharge !

Comment recharger une voiture électrique sur une borne ?

Pour savoir comment recharger votre véhicule hybride ou électrique, sachez que cela dépend du type (domestique, publique, etc.) et du modèle (avec ou sans câble fixe, avec chargeur mobile AC ou rapide CC externe, etc.) de borne existant. En règle générale, vous connectez votre voiture à la borne via un câble de charge fixé sur la station ou via votre propre connecteur séparé. 

La seule grande différence entre le fonctionnement d’une borne recharge privée et publique, c’est d’une part, l’usage d’une carte de recharge pour les bornes publiques servant de moyen de paiement ou de facturation, et d’autre part, d’avoir à disposition ses propres câbles connecteurs (Type 1 ou 2). 

Borne de recharge à domicile 

C’est sûr que charger la batterie d’un véhicule électrique est plus long que faire un plein d’essence, c’est pour cela qu’il est intéressant d’installer une borne de recharge privée à votre domicile. De cette manière, vous n’avez pas à chercher une borne publique et attendre.

Avec ce type de borne, vous rechargez votre véhicule quand vous voulez, à n’importe quel moment de la journée. Habituellement, il est vivement conseillé de recharger votre voiture électrique durant les heures creuses de la nuit pour en profiter dès votre réveil matinal.

Le temps de recharge sur une borne privée est variable (généralement lent, ordinaire ou semi-rapide) et dépend de nombreux facteurs en rapport avec la capacité de la batterie de votre voiture électrique, mais également de la puissance de la borne et du réseau électrique de votre maison. 

Avantage

• Économique et plus écologique: tous vos frais de transport diminuent de 70 % (carburant, entretien technique, etc.). Vous savez aussi raccorder votre borne à vos panneaux solaires (énergie renouvelable et propre)
• Sûr: la borne dispose d’un système de sécurité optimal face à la surtension, etc.
• Plusieurs modèles: avec ou sans connecteur fixe, sur mur ou sur poteau, système intelligent disposant de nombreuses fonctionnalités, etc.
• Avantages fiscaux: il n’y a pas de prime, mais des bénéfices fiscaux (réduction du taux de TVA, d’impôt, etc.)

Borne de recharge publique 

Comme son nom l’indique, ce type de borne est installé dans des zones publiques à des emplacements précis choisis par votre commune (voiries: rue, bords d’autoroutes ou d’autres endroits de stationnement, etc.). Il y a souvent des panneaux signalétiques, des applications mobiles ou des sites internet vous indiquant où les trouver sur votre chemin.

S’il n’y a pas de borne de recharge publique dans votre région, n’hésitez pas faire une demande d’installation près de chez vous auprès de votre commune.

Pour profiter et commencer une recharge sur ces bornes, vous devez souvent vous munir de votre propre câble. De plus, vous avez besoin d’un badge ou d’une carte de recharge. Pour cela, il suffit de vous abonner à un fournisseur certifié qui vous envoie une facture et déduit sur votre compte bancaire vos frais de recharge après chaque utilisation.

Dans le cas contraire, un moyen de paiement valable via un code QR sur votre smartphone reste possible. Ces frais changent d’un fournisseur ou d’une région à l’autre.

Le temps de recharge sur une borne publique est également variable. Habituellement, la puissance est estimée entre 3,7 et 22 kW. Cela veut dire qu’en moyenne il faut entre 1 à 20h. Toutefois, cette estimation correspond à un temps de recharge complet. Dites-vous qu’avec une borne de 7,4 kW, 30 minutes de recharge suffisent pour parcourir 20 km sur la plupart des véhicules électriques. 

Avantage

• Disponibilité: accessible 24/7.
• Modalités de paiement multiple: abonnement (carte, badge) ou mobile (application, QR code).

Borne de recharge semi-publique

Ces bornes sont souvent situées dans des zones privées (station-service, parkings de centre commercial ou d’entreprise, quartier résidentiel, etc.) mais accessibles selon certaines conditions. Elles fonctionnent de manière similaire aux bornes publiques et ont un temps de recharge semi-rapide ou rapide (30 minutes à 1h).

Avantage

• Modalités de paiement multiple
• Temps de charge : très rapide (30 minutes à 1h).

Borne de recharge rapide 

Ce n’est pas à proprement parler un type de borne. Une borne de recharge rapide se retrouve surtout dans les lieux semi-publics (station-service, parking, etc.) et sont toujours munis d’un câble fixe (connecteur CHAdeMO ou Combo). Pour les reconnaître, il suffit de vérifier leur étiquette marquée de la lettre “L” (norme européenne) qui correspond à leur puissance (50 kW ou plus). Tandis que les bornes ordinaires avec une recharge standard sont marquées d’un “C”.

Quels sont les différents modes de recharge ?

Vous savez évaluer le temps de recharge d’un véhicule selon le mode de recharge (prise de courant ou borne). Les modes de recharge vont de 1 à 4.

Mode 1 et 2

La puissance moyenne d’une recharge en mode 1 et 2 est comprise entre 1,8 à 3,2 kW (monophasé) selon la prise de courant (domestique, dédiée ou non, renforcée, etc.)

Les types de prise et de branchage de ces deux modes sont très accessibles (prix et installation), mais manquent d’une puissance de charge variable et d’un système intelligent pour une gestion performante et sécurisée de la recharge.

En outre, le temps de charge (situé entre 8 et 12h) du mode 1 est souvent freiné par manque de puissance adéquate (1,8 kW) non préconisé pour la charge de voiture entraînant des risques de surchauffe et surtension.

Tandis que le mode 2 est presque aussi lent (3,2 kW), mais permet un contrôle plus sécurisé de la charge grâce à un dispositif de protection incorporé au câble, à la prise dédiée.

Mode 3

La puissance moyenne d’une recharge en mode 3 (monophasé et triphasé) varie entre 3,7 et 22 kW selon la borne

L’avantage du mode 3 se ressent directement dans les performances de puissance de la borne. De plus, elles disposent d’un système intelligent qui gère la recharge participant à optimiser et à réduire la durée de recharge (1 à 8h). C’est ce mode que l’on retrouve souvent sur les bornes privées, à domicile, ou publiques.

Mode 4

La puissance moyenne de la recharge en de mode 4 (en courant continu) oscille entre 50 et 600 kW selon la borne rapide ou ultrarapide.

Ce sont surtout les bornes semi-publiques qui jouissent de ce mode rapide ou ultrarapide (20 à 30 minutes). Ces installations sont très puissantes, toutefois pour en profiter, il faut que les caractéristiques de la batterie de votre voiture électrique soient adaptées. 

Combien de temps faut-il pour recharger sa voiture électrique sur borne ?

Le temps moyen d’une recharge d’une voiture électrique sur une borne est de 20 minutes à 8h selon la capacité de puissance moyenne de la borne (kW), du réseau d’alimentation et de la capacité de la batterie de la voiture.

Voici un tableau récapitulatif du temps moyen de recharge d’une borne :

Type de courant	Puissance moyenne de la borne (kW)	Temps de recharge moyen
Monophasé	3,7 à 7,4 kW	6 à 8h (normal)
Triphasé	1) 11 à 22 kW  2) 43 kW	1) 1 à 3h (accéléré et semi-rapide) 2) 30 minutes à 1h (rapide)
Continu	50 à 600 kW	20 à 30 minutes (rapide et ultrarapide)

Facteurs

Quels facteurs influencent le temps de recharge d’une voiture électrique ? Le facteurs les plus importants à prendre en compte sont :

• Le type de courant (définissant la puissance de la borne)
• Le modèle et la capacité de la batterie du véhicule
• La puissance de la borne et celle supportée par la voiture

Type de courant : monophasé, triphasé ou continu ? 

Les valeurs de puissance de la borne (3,7, 7,4, 11 kW, etc.) sont un facteur important du temps de recharge complet que votre véhicule prend. Les modes 1 et 2 sont monophasés (raccordement câblé de 8 à 16 A) alors que le modes 3 est mono et triphasé (raccordement câblé de 16 à 32 A triphasés) et le mode 4 continu (100 à 125 A). La différence entre les trois s’explique par l’intensité électrique générée.

Par exemple, une borne triphasée a un temps de charge 3 fois plus rapide qu’une monophasé, car:

• Une borne de recharge monophasée utilise du 220/230V (2,3 à 3,7 kW)
• Tandis qu’une borne de recharge triphasée emploie le triple de cette valeur ou 380/400 V (11 à 22 kW).

Cependant, pour profiter d’un mode de recharge triphasée plus rapide, vous devez bénéficier d’un réseau électrique capable de supporter ce type de puissance. Si vous n’en avez pas, faites appel à un électricien qui va rénover ou étendre votre installation.

Capacité de la batterie 

Plus la capacité de la voiture électrique est importante, plus la durée pour une recharge pour une autonomie complète est longue. Par exemple : 

Capacité batterie	Prise domestique standard 10 A (2,3 kW)	Borne   3.7 à 7 kW	Borne 22 kW
10 à 20 kW	4h45 à 9h30	3 à 6h	1h
30 à 100 kW	4h30 à 9h30	4 à 14h	1h30 à 5h

Comme on le constate dans le tableau, le temps de recharge dépend beaucoup de la capacité de la batterie du véhicule, plus celle-ci est grande, plus le temps nécessaire pour remplir complètement la batterie est long.

Toutefois, sachez qu’après 50% du temps de recharge, la batterie de voiture électrique a déjà atteint 80% de sa capacité de chargement. Cela signifie que si vous souhaitez recharger votre batterie à 100 %, cela va encore prendre 50% du temps de charge totale.

Ce qui n’est pas toujours nécessaire selon votre emploi du temps et l’itinéraire de vos déplacements. De plus, il est rare de charger sa voiture électrique totalement à sec d’énergie. Il sera toujours plus rapide de charger une batterie à moitié pleine que vide. 

La puissance de la charge

Plus le dispositif de recharge est puissant, plus le temps de charge est court. La puissance de charge varie de 2,3 à 350 kW selon qu’il s’agit d’un câble de recharge sur prise domestique (renforcée ou non), sur borne à domicile (de type wallbox, sur pied, etc.) ou publique, à recharge rapide, etc.

La puissance de la voiture 

Le temps de recharge dépend également de la puissance maximale que votre véhicule est capable de supporter. Soyez judicieux lors de l’achat de votre voiture électrique et choisissez le modèle avec une autonomie qui correspond à vos attentes. Toutes les voitures électriques ne sont pas configurées avec la même batterie. Il faut prendre en compte deux éléments :

• La puissance tolérée en courant alternatif (AC) qui pour une voiture électrique moderne varie entre 3 et 22 kW (mode 1 à 3) selon les modèles 
• La puissance tolérée en charge rapide (DC) qui dépend du câble de charge, du convertisseur de votre véhicule et d’un réseau électrique. Ainsi la puissance atteint les 43 à 650 kW (mode 4: rapide).

Le câble de charge

Si la section de votre câble (ex: 3,7 kW) ne supporte pas la puissance de votre borne (ex: 7,4 kW), la charge de votre voiture sera freinée et retenue. Logiquement, ce genre de soucis n’est pas rencontré par ceux utilisant des câbles renforcée sur des prises dédiées ou des bornes avec des câbles fixes.

Peut-on recharger une voiture électrique sur une prise de courant ? 

Bien sûr, vous pouvez recharger votre voiture électrique à partir de la prise murale de votre maison (garage, jardin, etc.). Cependant, vous devez avoir à disposition un câble de recharge pour prise domestique standard (2,3 kW) ou “renforcé” (3,2 kW), avec un connecteur (Type 2) pour votre voiture, et un boîtier adaptateur (baissant l’ampérage en cas de surtension).

Toutefois, le temps de recharge est très long (8 à 20h). De plus, vous n’êtes pas à l’abri d’un risque d’incendie ou d’électrocution avec ce genre de méthode. Il existe toujours des câbles avec disjoncteur propre pour renforcer la sécurité, cependant cela ne change rien au temps de recharge.

Borne de recharge mobile

Il s’agit simplement d’un chargeur portable étant équipé d’un connecteur de Type 2 et d’un adaptateur permettant d’atteindre une puissance situé entre 2,3 kW à 22 kW (toujours plus performant qu’une recharge sur prise domestique standard). Ainsi, vous pouvez recharger votre voiture n’importe où et sur n’importe quelle prise de courant alternatif ou de borne existant.

Cependant, le temps de recharge dépend toujours du réseau électrique sur laquelle vous vous connectez, etc. Si vous souhaitez améliorer la durée du rechargement de votre batterie, vous pouvez toujours vous équiper d’un chargeur mobile rapide CC, mais leur prix est beaucoup plus cher (commence à partir de 3500 €).

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