Chargeurs AC vs DC : principales différences et avantages

Avec l'évolution technologique, les véhicules électriques (VE) deviennent monnaie courante. Au lieu des stations-service, nos VE doivent utiliser des bornes de recharge pour continuer à fonctionner. Ici, nous voyons une différence entre les voitures à essence et les VE. Comme toute autre machine électrique, les VE ont besoin d'être chargés pendant un certain temps pour accumuler de l'énergie. Ce temps nécessaire est, pour la plupart des gens, le facteur majeur pour déterminer quel type de recharge utiliser.

Il s'avère qu'il existe deux types de chargeurs pour VE : le chargeur AC et le chargeur DC. Dans cet article, nous allons explorer ce qu'ils sont, comment ils fonctionnent et dans quelles situations ils doivent être utilisés.

Qu'est-ce qu'un chargeur AC ?

Lorsque nous parlons d'électricité, il existe deux types : AC et DC. AC signifie courant alternatif (Alternating Current), et cela signifie ce que le nom implique. C'est une forme d'électricité dont le courant change de direction. Sur le graphique courant-temps de l'électricité, cela forme une onde sinusoïdale. Pour éviter d'entrer dans des détails trop techniques, c'est à peu près tout ce que vous devez savoir sur le courant alternatif.

Le courant alternatif peut être transporté sur de grandes distances sans aucune perte de puissance. C'est le type d'électricité que vous obtenez de vos réseaux électriques. Cependant, les appareils et les batteries ne peuvent exploiter ou stocker que du courant continu (DC - Direct Current). Le rôle d'un chargeur AC est de convertir le courant alternatif en courant continu afin que les appareils puissent être rechargés.

Dans le cas des véhicules électriques, le convertisseur est intégré à la voiture elle-même. Ce convertisseur est appelé chargeur embarqué (OBC). La capacité de l'OBC détermine la vitesse de charge de la voiture. Pour les véhicules électriques, les chargeurs AC se connectent au chargeur embarqué et lui fournissent de l'énergie. Le convertisseur transforme ensuite le courant alternatif en courant continu pour le stocker dans la batterie de la voiture. Ce type de chargeur a été le premier de son genre dans la technologie des véhicules électriques.

Les chargeurs AC sont le type de chargeur le plus facilement disponible. On les trouve à la fois dans les stations de recharge dédiées aux VE et ils peuvent même être installés à domicile. Ils sont disponibles dans des puissances allant de 7 kW à 22 kW. Avec ces gammes de puissance, il peut parfois falloir jusqu'à 12 heures pour qu'un véhicule électrique soit chargé complètement. En raison du temps nécessaire pour charger avec un chargeur de voiture AC, l'utilisation de l'un d'entre eux est appelée « recharge lente ».

Qu'est-ce qu'un chargeur DC ?

Le courant continu, comme indiqué précédemment, est la seule forme d'énergie que les appareils peuvent utiliser. En contournant le chargeur embarqué, les chargeurs DC peuvent fournir du courant continu directement dans la batterie de la voiture. Cela signifie que la quantité d'énergie absorbée par la voiture n'est pas limitée par la capacité de l'OBC. Pour cette raison, ils peuvent fournir beaucoup plus de puissance à la voiture, la chargeant beaucoup plus rapidement. Ils sont connus sous le nom de chargeurs rapides ou ultra-rapides pour cette raison. Les chargeurs DC sont également appelés chargeurs de niveau 3.

Les chargeurs DC sont une technologie de recharge de VE relativement nouvelle, ils ne sont donc pas aussi courants que les chargeurs AC. Vous pouvez généralement trouver des stations de recharge avec alimentation DC sur les autoroutes, les axes principaux et les zones commerciales. C'est parce qu'ils sont destinés aux conducteurs de VE qui doivent recharger leurs batteries le plus rapidement possible. Fournissant au moins 50 kW de puissance, les chargeurs DC pompent deux fois plus de puissance que les chargeurs AC. Avec les récentes avancées dans la technologie de recharge des VE, la plupart des chargeurs DC vont beaucoup plus loin, remplissant les VE en moins de 30 minutes.

Les bornes de recharge DC sont également plus coûteuses à construire. Elles nécessitent une infrastructure plus volumineuse que les chargeurs AC et nécessitent également beaucoup plus d'énergie fournie par le réseau. La quantité maximale de puissance qu'un chargeur DC peut fournir aujourd'hui est de 480 kW, vous pouvez donc imaginer combien cela coûte.

Les chargeurs DC ne fonctionneront qu'avec des voitures compatibles avec la charge rapide DC. Récemment, la plupart des VE sont capables de le faire, mais il est toujours bon de vérifier la compatibilité.

Quelles sont les différences entre eux ?

Avec les définitions et attributs ci-dessus, il est facile de voir les différences entre les chargeurs AC et DC. Pourtant, il est important de comprendre les effets de ces différences et pourquoi elles comptent pour votre expérience de VE.

La principale distinction entre les chargeurs AC et DC est l'emplacement où la conversion a lieu. Cette différence particulière affecte beaucoup d'autres facteurs. Vous voyez, avec le convertisseur à l'intérieur de la voiture, il y a une restriction de taille. Cette restriction de taille affecte directement la charge qu'elle peut gérer. La capacité du convertisseur affecte également la vitesse de charge de votre VE. S'il a une capacité de 7 kW et que la station de recharge peut fournir les 22 kW de puissance complets, il faudra quand même toute la nuit pour que votre batterie se remplisse.

Mais, si la capacité de l'OBC est de 21 kW, il pourrait ne falloir qu'environ un tiers de ce temps pour que la batterie soit pleine.

Pendant ce temps, comme mentionné précédemment, les chargeurs DC effectuent la conversion du courant alternatif en courant continu à l'extérieur du véhicule. Cela permet aux ingénieurs de rendre le convertisseur aussi grand que pratique. Grâce à ce facteur, les convertisseurs peuvent être beaucoup plus efficaces dans la conversion. La vitesse de charge, dans ce cas, dépend uniquement de la puissance de la borne DC.

Cependant, ce volume rend les bornes DC pratiquement impossibles à installer à la maison. En dehors du volume, les dépenses sont suffisantes pour vous obliger à vendre votre VE pour pouvoir récupérer l'argent. Outre le coût d'installation, le prix de la simple utilisation d'une borne de recharge DC peut être dix fois supérieur à celui de l'utilisation d'une borne AC.

Taille et dépenses mises à part, il existe beaucoup d'autres fonctionnalités qui différencient les chargeurs AC des DC. Pour commencer, le chargeur DC doit être capable de modifier le réglage de la puissance de sortie de la capacité de la batterie. Pour ce faire, il doit être capable de communiquer avec la voiture. Les chargeurs AC, eux, n'ont pas besoin d'avoir cette fonctionnalité. Ils peuvent fonctionner avec n'importe quel VE, tant qu'ils ont le type de connecteur approprié.

Une autre variation majeure entre les chargeurs AC et DC est le taux auquel les batteries se remplissent. Au fil du temps, à mesure que la batterie se rapproche de 100 %, la vitesse de charge ralentit. Cela est particulièrement vrai pour les chargeurs DC. Cette caractéristique est appelée courbe de charge.

Voyez les choses ainsi. Imaginez la puissance provenant de la borne de recharge comme une rivière qui coule. Sa vitesse la plus élevée se trouve à l'origine de la rivière lorsque vous venez juste de commencer à charger. À mesure qu'elle atteint le milieu, le courant ralentit progressivement, et à la fin, vers l'océan, sa vitesse chute encore plus significativement.

C'est ainsi que la recharge de votre VE fonctionnera, que vous utilisiez un chargeur AC ou DC. Cependant, avec un chargeur DC, une fois que la batterie atteint 80 %, la vitesse de charge chute tellement qu'il est peu pratique de garder votre véhicule branché. Donc, bien que vous puissiez laisser votre VE branché sur un chargeur AC jusqu'à ce qu'il atteigne 100 %, il est inutile de le faire pour un chargeur DC.

Ce sont les différences significatives entre les chargeurs AC et DC.

Alimentation AC ou DC ? Comment choisir

À présent, les forces de chaque technologie de recharge devraient être évidentes. Mais quel est le meilleur moyen de les utiliser ?

La première chose est que le courant alternatif devrait être utilisé dans presque toutes les situations normales. Pensez-y. C'est moins cher et plus populaire, et vous pouvez avoir une borne de recharge personnelle. Considérez cela comme votre chargeur de téléphone ; vous pourriez le laisser branché pendant les périodes où vous savez que vous ne l'utiliseriez pas. Et il est fort probable que vous utilisiez votre téléphone plus fréquemment que votre VE.

Alternativement, les chargeurs DC sont plus pratiques pour les situations en dehors de la norme. Lorsque vous allez conduire plus loin que votre autonomie quotidienne habituelle, ils sont l'option la plus pragmatique. Avec la puissance de sortie et la vitesse, vous pouvez avoir votre VE prêt à partir pendant une pause déjeuner.

Soyez toutefois prudent si vous laissez votre voiture branchée sur un chargeur DC trop longtemps. Outre le fait qu'il n'y a aucun avantage en termes de temps à essayer de la laisser jusqu'à ce que la batterie soit pleine, sachez également que cela peut endommager lentement votre batterie. Cela, ajouté à la quantité de chaleur générée par les chargeurs DC, peut entraîner la dégradation de la batterie de la voiture.

Conclusion

Lorsque vous êtes en déplacement, comme dans un centre commercial, un immeuble de bureaux ou une station de recharge publique, les stations de recharge rapide DC sont idéales en raison de leur capacité à charger rapidement votre véhicule électrique avec une grande quantité d'énergie en peu de temps. Cela peut réduire considérablement les temps d'attente et rendre vos trajets plus efficaces.

Inversement, lorsque vous êtes à la maison, les bornes de recharge AC montrent leur valeur. Parce que la borne de recharge AC offre un taux de charge plus lent, elle est idéale pour charger la nuit ou lorsque votre véhicule est garé pendant de plus longues périodes. Cela répond non seulement à vos besoins de recharge, mais rend également économique et écologique le fait de profiter des tarifs d'électricité plus bas pendant les périodes de moindre demande énergétique.

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