Recarga Vehículo

Le stockage d’énergie pour la recharge des véhicules électriques

Circutor | 23 de février de 2023

L'électrification de la mobilité semble ne pas devoir s'arrêter. Preuve en est que les indices de croissance des ventes augmentent tous les mois. À cet égard, la clôture de l'année 2022 a constitué un nouveau record, tant en volume qu'en part du marché mondial des ventes de véhicules de tourisme.

En 2022, les ventes de véhicules de tourisme rechargeables ont atteint un volume de près de 10 millions d'unités. Parmi ces véhicules de tourisme figurent aussi bien les voitures 100 % électriques que les hybrides rechargeables. Ces ventes représentent une croissance en volume de 50 % par rapport à l'année précédente.

Cependant, cette transition vers la mobilité électrique se caractérise par une grande asymétrie. En Norvège, les véhicules rechargeables représentent d'ores et déjà la grande majorité des ventes. En Chine, les véhicules de tourisme 100 % électriques représentent un quart du total des voitures vendues. Dans de nombreux pays, la pénétration de ces véhicules sur le marché reste largement minoritaire : c'est le cas des États-Unis, du Mexique, du Brésil ou de l'Inde.

Plusieurs raisons expliquent les différences constatées dans l'évolution des ventes sur les différents marchés, mais le déploiement du réseau de recharge compte parmi les principales.

Où peut-on recharger son véhicule électrique ?

Pour réussir l'implantation de la mobilité électrique, il est primordial de proposer un réseau de recharge à la fois lente et rapide qui garantisse la plus grande autonomie possible au véhicule et permette une utilisation normale, en toute tranquillité.

On associe généralement la voiture électrique à la frange de la population qui peut recharger son véhicule à son domicile ou sur son lieu de travail. Dans cette situation, la recharge est généralement effectuée sous la forme d'une charge lente, qui exploite la puissance souscrite dans le bâtiment qui offre le service. Cette typologie fonctionne parfaitement pour un logement individuel ou une place de parking située dans le bâtiment où l'on réside, et permet donc de mettre en place une dérivation directe en toute simplicité.

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Cependant, une grande partie de la population ne dispose pas de place de parking associable à son contrat de fourniture d'électricité, soit parce qu'elle gare son véhicule dans un parking sans place attitrée, soit parce qu'elle ne dispose pas de place de parking propre. Dans ces situations, les hubs de recharge et la recharge professionnelle peuvent être une solution, mais ces espaces sont-ils prêts à gérer ce nouveau service ?

Est-il possible d'adapter les installations pour permettre la recharge ?

Dans de nombreux espaces et bâtiments où se concentrent un grand nombre de véhicules qui nécessitent une recharge rapide, l'infrastructure électrique disponible est conçue pour les besoins de base et n'est donc pas adaptée à cette nouvelle demande.

Jusqu'à présent, l'option généralement choisie a consisté à installer des dispositifs et des applications offrant une capacité de modulation dynamique de recharge, également connus sous l'acronyme DLM (Dynamic Load Management. Ce système permet d'utiliser l'énergie résiduelle disponible en temps réel dans le bâtiment pour la distribuer aux véhicules qui en ont besoin.

Mais qu'en est-il si la puissance de recharge est insuffisante ?

Pour faire face à ce défi, l'intégration d'un système de stockage de l'énergie, associé ou non à une capacité d'autoproduction d'énergie dans l'espace concerné, constitue une solution idéale.

Prenons un exemple :

en considérant une puissance de recharge de 3,6 kW pour chaque véhicule et une consommation de 15 kWh par session, on peut imaginer que, à partir d'une vingtaine de véhicules, on est confronté à une augmentation de la demande équivalente à 72 kW, pour une consommation de 300 kWh.

Si le réseau affiche une puissance de 15 kW, on peut disposer d'un volume d'énergie quotidien de 360 kWh. Dans ce cas, un système équipé d'une capacité de 300 kWh et d'une capacité de décharge de 50 kW serait suffisant pour assurer le service sans avoir à modifier l'infrastructure existante.

C'est néanmoins pour la recharge rapide que le stockage d'énergie joue un rôle de premier plan. Si l'on considère la planification de nouveaux points de recharge définie par les directives européennes, qui prévoient l'obligation d'offrir, d'ici à 2026, de points de recharge rapide à une distance maximale de 60 km sur l'ensemble du territoire, on comprend vite la nécessité de disposer d'une puissance instantanée dans les lieux pour l'instant dépourvus de lignes électriques suffisantes.

Prenons un autre exemple :

on souhaite installer deux points de recharge de 150 kW dans une station service alimentée par une ligne électrique d'une capacité de 50 kW. Il faut tout d'abord comprendre la courbe de charge des véhicules électriques qui circulent actuellement sur les routes.

La plupart des véhicules de tourisme vendus dans notre pays présentent une demande maximale de puissance de recharge rapide en courant continu d'environ 100 kW, et moins si leur batterie affiche une charge de 50 % ou plus.

Supposons que, dans les prochaines années, la plupart des sessions de charge rapide en cours de trajet aient lieu à un niveau de batterie compris entre 10 et 80 %, pour une capacité moyenne de 70 kWh.

Il faut donc prévoir des sessions d'une capacité d'environ 50 kWh et d'une durée moyenne de 30 minutes, dont environ la moitié est réalisée à des niveaux proches 100 kW et le reste nettement au-dessous, en raison des consignes de réduction émises par le système de gestion de la batterie du véhicule lui-même.

En prévoyant 20 sessions de charge par jour et par station de recharge, on obtient un besoin énergétique de l'ordre de 2 MWh. Dans ce cas, la fourniture en énergie pourrait apporter un maximum de 1,2 MWh et il faudrait donc prévoir une fourniture locale, par exemple par le biais d'une pergola de parking photovoltaïque ou d'une installation solaire de 200 kWp, ainsi qu'un système de stockage offrant une puissance de décharge de 300 kVA et une capacité de stockage d'au moins 900 kWh.

Cette combinaison de recharge rapide assistée par des systèmes de stockage équipés de batteries au lithium est déjà la règle dans les pays européens où le volume de ventes de véhicules électriques est plus élevé, comme le Royaume-Uni.

Pour ce type de cas, Circutor, en partenariat avec l'entreprise allemande Intilion, propose des solutions d'accumulation qui permettent de répondre aux besoins des bâtiments dans lesquels sont installés de nombreux points de recharge de la flotte et des hubs de recharge rapide qui sont déployés sur l'ensemble du territoire.

Quelles solutions adopter ?

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Utilisez l'énergie stockée par vos batteries pour soutenir la recharge des véhicules électriques connectés à votre réseau, lorsque la demande est plus forte, sans avoir à augmenter la puissance que vous avez souscrite pour votre installation.

Outre les économies réalisées en termes de puissance souscrite, vous éviterez de réduire la puissance de charge des véhicules connectés et vous réduirez les coûts lors des charges nocturnes. En outre, c'est le complément idéal pour les installations qui disposent d'auvents photovoltaïques équipés de systèmes de recharge pour véhicules électriques.

BAS-B73

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BAS-B73
Batterie pour soutenir la recharge de VE

La batterie BAS-B73 est basée sur un système de batteries ion-lithium et constitue une solution compacte et complète pour le stockage stationnaire d'énergie. Outre ses multiples cas d'utilisation dans des domaines tels que l'optimisation de l'autoconsommation, la réduction des pics de consommation, les systèmes d'alimentation d'urgence et le soutien aux points de recharge électronique, cette unité de stockage commercial offre également de nombreux avantages.

Ses principales caractéristiques sont :

› 73 kWh
› 25 kVA, 50 kVA et 68,5 kVA
› Efficacité globale > 90 %
› Longue vie utile (15 ans)
› Nombre élevé de cycles > 8000 (@ 90 % DoD)
› Installation simple grâce au système Plug&Play
› Système de climatisation intégré conçu pour les températures extérieures comprises entre -30 ºC et +55 °C
› Solution de stockage en batteries tout en un, clé en main, ondulateur compris

› Installation possible en intérieur comme en extérieur grâce au contrôle climatique et à un boîtier résistant aux intempéries (IP 55)
› Rendement de charge/décharge jusqu'à 1C
› Gestion intelligente du système pour un fonctionnement optimal et sécurisé
› Protections intégrées contre les rayons et les surtensions

Montage facile
L'unité peut être installée directement grâce à la fonction Plug&Play, conformément aux directives de connexion au réseau. Tout-en-un, solution couplée CA et connectivité sur le Cloud.

Évolutive et personnalisable
Le système permet de connecter jusqu'à 16 batteries en parallèle et groupes de 4, atteignant jusqu'à 1,1 MWh (16 x 73 kWh), pour répondre aux besoins de chaque installation, en augmentant la capacité à tout moment, rapidement et facilement.

Adaptée à toutes les conditions climatiques
L'équipement dispose d'une climatisation intégrée afin de garantir son bon fonctionnement en extérieur. Son enveloppe étanche de classe IP 55 lui permet de s'adapter à toutes les conditions climatiques sans modifier son fonctionnement ni effectuer d'ouvrage civil pour le protéger.

Solution clé en main
La BAS-B73 dispose d'un design de système intégré composé d'une batterie de stockage, d'un ondulateur et d'un modem LTE permettant une gestion à distance pour contrôler à tout moment l'état de chacun des modules sans avoir à se déplacer.

Gérable à distance
La gestion intelligente du système constitue un niveau supplémentaire de sécurité qui permet la surveillance de l'ensemble du système. Ses fonctions comprennent la vérification de la fiabilité de l'ensemble des données du système et l'ajustement de la fonction de climatisation.

Si vous avez besoin de conseils pour vos projets, n'hésitez pas à nous contacter directement. Nous vous mettrons en contact avec nos experts afin de vous conseiller dans le calcul et l'intégration de nos solutions de stockage d'énergie grâce à des batteries au lithium.

ÉCRIT PAR CIRCUTOR

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