Les véhicules électriques ont besoin d'une source d'énergie pour recharger leurs batteries. Sans cette source d'alimentation, ils seraient limités à la charge de niveau 1, ce qui exercerait une forte pression sur leurs batteries, tout en réduisant leur économie de carburant et leur AER. Heureusement, il existe un chargeur externe qui peut être utilisé pour convertir le courant alternatif du réseau en courant continu. Ce type de chargeur peut être utilisé pour recharger des véhicules électriques partout dans le monde et est capable de fournir une charge ultrarapide.
La charge de niveau 1 met à rude épreuve les batteries PHEV
Les batteries de VE se détériorent à un rythme modéré avec le temps. La plupart des véhicules affichent une perte de capacité modeste. Certains véhicules présentent un taux de dégradation plus élevé que d'autres. Le taux de déclin varie selon le modèle de véhicule et les conditions de charge.
Par exemple, un véhicule électrique avec une autonomie de 250 milles perdra environ quatre milles d'autonomie chaque année. Un véhicule électrique avec une autonomie de 300 milles perdra environ deux milles chaque année. Le taux de dégradation moyen de la batterie dans tous les véhicules est de 2,3 % par an. Cependant, le taux de déclin des véhicules électriques à forte utilisation est plus faible.
La plupart des véhicules électriques disposent d'un système de gestion de la batterie qui aide à atténuer les effets négatifs de la charge rapide en courant continu. Cependant, ces systèmes ne s'appliquent qu'aux batteries qui ne sont pas presque pleines.
Une autre façon de réduire l'impact de la dégradation de la batterie consiste à maintenir le SOC de votre batterie à 20-80 % . Certains véhicules électriques ont la possibilité d'arrêter la charge à 100 % pendant une période de temps spécifiée.
En général, un chargeur de niveau 2 peut charger un VE quatre fois plus vite qu'un chargeur de niveau 1. Un chargeur de niveau 2 peut également fournir une charge supplémentaire de quatre miles par heure. Cependant, ce chargeur nécessite un équipement supplémentaire.
Pour une maison typique, un chargeur de niveau 2 devrait suffire pour la plupart des besoins de charge. Cependant, si vous prévoyez utiliser votre véhicule pour des trajets longue distance, vous devrez probablement utiliser une borne de recharge de niveau 3. La plupart des chargeurs de niveau 3 se trouvent dans des lieux publics, tels que des stations-service ou des bâtiments commerciaux.
Cependant, les chargeurs de niveau 3 sont un peu plus chers que les chargeurs de niveau 2. De nombreux propriétaires de véhicules électriques utilisent des rallonges pour recharger leurs véhicules. Bien que ces cordons ne soient pas conçus pour une utilisation EV, certains propriétaires le font dans ce qu'on appelle une disposition en « guirlande ».
L'industrie de la recharge des véhicules électriques évolue également en même temps. De nombreux fabricants développent une technologie de charge bidirectionnelle. Cela créera probablement de nouvelles opportunités dans un avenir proche.
Enfin, de nombreux conducteurs pratiquent la recharge publique. Cela peut être un moyen pratique de recharger votre VE.
La charge limitée réduit l'économie de carburant et l'AER
Que vous conduisiez un véhicule électrique à passager unique ou toute une flotte, vous devez les recharger. Ces véhicules électriques sont beaucoup plus efficaces que leurs homologues à combustion interne. Ils peuvent réduire les émissions et réduire vos coûts de carburant. Avoir un véhicule électrique signifie que vous pouvez conduire plus loin que jamais avec une seule charge. Les véhicules électriques peuvent également améliorer la qualité de l'air et réduire votre empreinte carbone. Mais le plus gros obstacle pour les véhicules électriques est l'infrastructure. À mesure que les véhicules électriques seront adoptés plus largement, les services publics d'électricité seront confrontés à plus de défis et à de plus grandes contraintes. Afin de maintenir le fonctionnement du réseau à des niveaux optimaux, les services publics d'électricité devront mettre en œuvre des programmes de recharge contraints pour limiter la recharge des PHEV pendant les périodes de pointe.
Ces programmes obligeront les services publics d'électricité à investir dans diverses nouvelles infrastructures. Le moyen le plus simple de contrôler les comportements de charge est d'utiliser les tarifs en fonction de l'heure d'utilisation. Cela peut se faire par l'installation d'un compteur électrique. Ces tarifs peuvent ensuite être transmis aux propriétaires de PHEV via des plans tarifaires. De plus, des incitations peuvent être utilisées pour inciter les propriétaires de VE à recharger pendant les périodes creuses. Plus le profil de charge journalière est uniforme, moins il est coûteux pour le service public d'électricité.
Il existe plusieurs stratégies de tarification contraintes différentes, notamment la tarification en temps réel, le véhicule au réseau (V2G) et la réponse à la demande. Chaque stratégie a son propre ensemble d'exigences pour la mise en œuvre. Par exemple, V2G nécessite une communication électronique bidirectionnelle entre un PHEV et un opérateur de réseau. La tarification en temps réel nécessite que le PHEV ait la capacité de traiter les signaux des services publics d'électricité. Cela peut être difficile à faire pour le conducteur moyen d'un véhicule électrique.
Le plus grand impact de la charge contrainte proviendra des exigences de communication entre un propriétaire de PHEV et un service public d'électricité. Outre les enjeux de communication, ce type de stratégie imposera des contraintes sur le réseau électrique. Par exemple, les PHEV qui ne peuvent pas recharger complètement leur système de stockage d'énergie embarqué (ESS) devront fonctionner plus souvent en mode CS. Cela réduira l'efficacité de leur batterie et leur EAER.
Les programmes de charge limités peuvent également aider les services publics d'électricité à mieux réguler le système. Ceci est réalisé en limitant le nombre d'heures qu'un PHEV peut charger. Cela réduira la demande électrique de pointe. De plus, limiter le temps de charge d'un PHEV augmentera la capacité du service public à gérer un afflux plus important de véhicules électriques.
Les chargeurs non embarqués convertissent le courant alternatif du réseau en courant continu
L'électrification des véhicules est un segment en pleine croissance. Ces dernières années, les véhicules de tourisme électriques ont été largement acceptés dans de nombreux pays développés. À mesure que ces véhicules deviennent plus populaires, le besoin de chargeurs embarqués devrait augmenter. Cet article donne un aperçu des interfaces de charge existantes et des topologies de charge.
Dans un processus de chargeur bidirectionnel classique, l'alimentation est fournie en deux étapes. Le premier étage est un convertisseur DC/DC redresseur qui convertit une entrée AC haute puissance en alimentation DC. Le deuxième étage est une unité de contrôle qui ajuste la tension, le courant et le facteur de puissance. Le chargeur est également équipé d'un filtre EMI. Le chargeur doit isoler le réseau électrique du bus cc haute tension. Il est important que le chargeur soit équipé d'un circuit de correction du facteur de puissance pour fournir une forme d'onde de courant proche d'une onde sinusoïdale de base.
Un chargeur bidirectionnel peut également fonctionner comme un système de stockage d'énergie. Il peut être capable de supporter des niveaux de puissance aussi élevés que 40 à 100 kW.
Contrairement aux chargeurs embarqués, les chargeurs non embarqués peuvent fournir de l'énergie au véhicule même lorsque le véhicule est en mouvement. Cela permet un fonctionnement véhicule-réseau (V2G). De plus, les chargeurs autonomes ne sont pas soumis aux limitations de taille et de poids du véhicule. Ils sont également conçus pour prendre en charge une large gamme de tensions de batterie EV.
D'autre part, les chargeurs autonomes ne sont pas conçus pour être rechargés sur des prises de courant standard. La présence d'un chargeur embarqué devrait également augmenter le coût du véhicule. L'infrastructure de recharge devrait jouer un rôle clé dans la mise en œuvre des bus électriques à batterie dans les villes.
Le développement de la technologie des batteries et les lois strictes sur la pollution devraient stimuler le marché des chargeurs embarqués automobiles. Ce marché devrait atteindre un TCAC de 30 % au cours de la période de 2020 à 2025. Cependant, certains utilisateurs peuvent trouver le système peu pratique. De plus, les bus électriques à batterie ont une autonomie limitée.
En plus de ce qui précède, la densité de puissance des systèmes de conversion doit être élevée pour permettre une charge et une décharge rapides. Cependant, ces chargeurs nécessitent également une isolation galvanique pour éviter une pointe de puissance.
SparkCharge développe une borne de recharge portable et ultrarapide
Fondée par Joshua Aviv à Syracuse, New York, SparkCharge est une startup de technologies propres qui développe une unité de charge portable et ultrarapide pour les véhicules électriques. Leur mission est d'améliorer l'expérience de propriété des véhicules électriques et d'éliminer les obstacles qui empêchent les propriétaires de véhicules électriques d'adopter la technologie.
Actuellement, l'unité de charge de SparkCharge peut reconstituer l'autonomie d'un véhicule en aussi peu que 60 secondes. Ce système est 14 fois plus rapide que la charge de niveau un et six fois plus rapide que la charge de niveau deux. En outre, l'entreprise prévoit d'adapter la fabrication pour répondre à la demande croissante de ses produits.
Depuis son lancement en 2017, SparkCharge a levé 5 millions de dollars de financement auprès d'investisseurs. Cela les aidera à continuer à développer leur produit et à répondre à la demande croissante pour leurs produits.
La société travaille désormais avec plusieurs partenaires, dont Spiffy, Allstate, Urgently et DoorDash. Ils ont également pu étendre leur zone de service dans la région de Los Angeles et de la baie de San Francisco. Ils travaillent également avec un certain nombre de constructeurs automobiles et de compagnies d'assurance.
L'unité SparkCharge est une unité de charge portable, modulaire et alimentée par batterie. Il est conçu pour s'intégrer dans le compartiment de chargement de n'importe quel véhicule. L'unité est portable et peut charger des véhicules électriques jusqu'à un mile par minute. Il est également compatible avec les bornes de recharge de niveau 3. Le chargeur pèse neuf livres, tandis que le module de batterie pèse vingt-deux livres. La sortie du chargeur est de 20 kilowattheures.
L'unité de charge portable de SparkCharge peut charger un véhicule électrique en aussi peu que 10 à 20 minutes. Le chargeur est également portable, ce qui signifie que l'utilisateur peut le garder dans la voiture en cas d'urgence.
SparkCharge a également développé une application qui aide les conducteurs à localiser les bornes de recharge. L'application affiche les centres de charge dans un rayon d'un mile autour de l'emplacement du véhicule. Il permet également aux utilisateurs de programmer une livraison de charge ultra-rapide.
Actuellement, SparkCharge est disponible dans la région de la baie de San Francisco, Dallas, Chicago, San Jose et Los Angeles. La société s'étend également à 11 nouvelles villes californiennes.
