Recharge d’un véhicule électrique : modes de charge et types de prises associées

Dans le cadre du Grenelle de l’environnement et de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte, le développement des véhicules  « décarbonés » (véhicules rechargeables 100 % électriques – VE – ou hybrides rechargeables – VHR) est une priorité importante de la politique de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES).

Les objectifs du gouvernement sont, d’ici 2020 :

• de voir circuler en France 2 millions de véhicules électriques ;
• d’atteindre 4,4 millions de points de charge sur voirie et en milieu privatif, dont 90 % à installer dans les copropriétés, résidences principales et immeubles de bureaux.

Spécificités de la charge d’un véhicule électrique

La charge d’un véhicule électrique présente plusieurs spécificités :

• des consommations importantes d’énergie électrique sur une année, au moins 5 fois supérieures à celles d’appareils électroménagers habituels (chauffage d’appoint, four…) ;
• une énergie stockée dans la batterie d’un véhicule électrique de l’ordre de 25 kWh. Elle est supérieure à celle d’un ballon d’eau chaude sanitaire de 300 L qui nécessite 20 kWh pour porter la température de l'eau de 10 °C à 60 °C ;
• un profil de consommation constant pendant plusieurs heures (environ 8 h en charge normale), pour lequel les socles de prise de courant domestiques classiques n’ont pas été prévus.

Paliers de puissance

L’énergie stockée dans la batterie d’un véhicule électrique est d’environ 25 kWh.

Pour sa recharge en courant alternatif, 3 paliers de puissance sont définis :

• La charge normale (lente) permet un rechargement complet entre 6 à 9 heures avec une puissance jusqu’à 3,7 kW monophasé, correspondant à un courant de 16 A.
• La charge normale (accélérée) permet un rechargement à 80 % en 2 heures environ avec une puissance jusqu’à 22 kW en triphasé correspondant à un courant de 32 A.
• La charge rapide permet un rechargement à 80 % en 30 minutes environ avec une puissance supérieure à 22 kW en courant alternatif triphasé, correspondant à un courant de 63 A.

Pour certains véhicules, la charge « rapide » peut également s’effectuer en courant continu, avec une puissance de 50 kW, voire supérieure.

La recharge normale (3 kVA) est le type de recharge à systématiquement privilégier. Elle s’impose notamment pour les places de stationnement dit « principal », sur lesquelles les véhicules stationnent pendant de longues durées, en général la nuit et peuvent assurer la majorité de leur recharge électrique : places de garage privé individuel, parking de copropriété, de flottes d’entreprise…

Les recharges « normales accélérées » et « rapides » répondent à des configurations de stationnement de courte durée et à des besoins de recharge d’appoint et également de courte durée.

Modes de charge & types de prises associés

On distingue 4 modes de charge mettant chacun en œuvre des prises et/ou des connecteurs distincts.

Mode de charge 1 – Circuit spécialisé avec prise domestique adaptée pour cet usage

• Le véhicule est alimenté en courant alternatif par l’installation électrique fixe, par l’intermédiaire d’un socle de prise de courant domestique normalisé adapté pour cet usage et identifié comme tel.
• Le circuit d’alimentation est spécialisé, ce qui signifie qu’il n’alimente pas d’autre matériel, mais uniquement le véhicule à charger.

En effet, la recharge d’un véhicule électrique présente la particularité de pouvoir consommer plus de 10 A pendant plusieurs heures. Or, les socles de prise de courant domestiques classiques, et a fortiori ceux d’installations électriques domestiques existantes, n’ont pas été prévus pour ce profil de charge particulier. C’est la raison d’être des dispositions ci-dessus, applicable au mode 1 et également au mode 2.

Mode de charge 2 – Circuit spécialisé avec prise de courant domestique adaptée pour cet usage et boîtier de contrôle

• Le véhicule est alimenté en courant alternatif par l’installation électrique fixe, via un socle de prise de courant domestique normalisé, adapté pour cet usage et identifié comme tel.
• Le circuit d’alimentation est spécialisé, ce qui signifie qu’il n’alimente pas d’autre matériel, mais uniquement le véhicule à charger.
• Par rapport au mode 1, le câble d’alimentation comporte en plus un boîtier de contrôle assurant un dialogue avec le véhicule à charger.

Mode de charge 3 – Circuit spécialisé avec socle de prise de courant spécifique sur circuit dédié

• Le véhicule est alimenté en alternatif par l’installation électrique fixe, via un socle de prise de courant spécifique, normalisé à l’échelle européenne. Le circuit d’alimentation est spécialisé, ce qui signifie qu’il n’alimente pas d’autre matériel, mais uniquement le véhicule à charger. Ce socle de prise de courant spécifique permet :
  - une puissance de charge plus importante qu’en mode 1 ou 2 ;
  - une gestion intelligente de la charge, par un dialogue entre l’installation électrique et le véhicule, de façon à optimiser la facture d’électricité.

Mode de charge 4 – Charge en courant continu

Le véhicule est alimenté en courant continu par l’intermédiaire  d'un chargeur externe lui-même raccordé à l’installation électrique fixe. Dans ce mode, le câble de recharge du véhicule est fixé à demeure à l'installation. Les connecteurs de raccordement sont spécifiques. Le mode de charge 4 est réservé à la charge rapide (de l’ordre de 30 min), à des niveaux de puissance et de tension élevés (50 kW sous 500 V).

Conseils de mise en œuvre

Les batteries des véhicules électriques exigent pour leur recharge un courant élevé pendant des durées significativement longues. Cette recharge est plus contraignante pour le matériel électrique de votre habitation que la plupart des autres applications conventionnelles. La mise en œuvre d’une installation électrique, en particulier une infrastructure de recharge de véhicule électrique, obéit des règles très strictes pour assurer :

• la sécurité des personnes et des biens ;
• le bon fonctionnement de l’installation ;
• son adaptation aux besoins de l’utilisateur.

Pour votre sécurité, il est important de confier les travaux à un installateur électricien qualifié.

>> Pour en savoir plus, voir la Minute Promotelec sur la recharge du véhicule électrique et consulter les fiches : Équipé d’électrique ou hybride ? Renseignez-vous sur le droit à la prise pour recharger votre véhicule » et « Achat d’un véhicule électrique ou hybride : quelles sont les aides financières ? ».