Les véhicules électriques à recharge bidirectionnelle peuvent réinjecter de l'énergie dans le réseau électrique, alimenter une maison et même fournir une alimentation de secours en cas d'urgence ou de panne de courant. Les chargeurs bidirectionnels permettent aux véhicules électriques de stocker l'énergie solaire ou l'électricité bon marché en heures creuses, réduisant ainsi les factures d'électricité des ménages. Lorsqu'on parle de recharge bidirectionnelle, on s'interroge souvent sur la différence entre V2G, V2H et V2L. Découvrons-en plus sur ce sujet et sur ce qu'est un chargeur bidirectionnel V2G, un chargeur bidirectionnel V2H, etc. dans cet article.
Qu'est-ce que la charge bidirectionnelle et comment fonctionne-t-elle ?
La recharge bidirectionnelle des véhicules électriques est une recharge qui s'effectue dans les deux sens (dans les deux sens) . Dans ce type de recharge, l'énergie circule du réseau vers la voiture, peut alimenter d'autres appareils ou être réinjectée dans le réseau.
Tout comme une source d'alimentation portable pour recharger vos appareils électroniques personnels, votre voiture peut également être utilisée de la même manière. Les véhicules électriques peuvent recharger des appareils beaucoup plus volumineux, comme votre maison, un barbecue ou même le réseau électrique.
La recharge bidirectionnelle est un terme générique qui recouvre plusieurs cas d'utilisation. Les plus courants sont V2G, V2H et V2L. Examinons maintenant la recharge bidirectionnelle V2G, V2H et V2L.
Qu'est-ce que la charge bidirectionnelle V2G vs V2H vs V2L ?
Lorsqu'on parle de recharge bidirectionnelle, les concepts de V2G, V2H et V2L sont souvent évoqués. Il existe une différence notable entre la recharge bidirectionnelle V2G, V2H et V2L.
- V2G (Véhicule vers réseau) - Dans ce programme, le VE exporte l’énergie vers le réseau électrique pour le soutenir.
- V2L (véhicule à charge)- Dans ce type d’agencement, un véhicule électrique peut être utilisé pour charger d’autres véhicules électriques ou alimenter d’autres appareils.
- V2H (Véhicule vers Maison)- Ici, l’énergie des véhicules électriques est utilisée pour alimenter une entreprise ou une maison.
Qu'est-ce qu'un chargeur bidirectionnel V2G ou une charge bidirectionnelle V2G ?
Dans le cadre du V2G (Vehicle-to-Grid), une petite partie de l'énergie stockée dans la batterie d'un véhicule électrique est réinjectée dans le réseau électrique en cas de besoin. Cela dépend du contrat de service. Un chargeur bidirectionnel et un véhicule électrique compatible sont nécessaires pour participer au programme V2G.
Les propriétaires de véhicules électriques qui optent pour ce programme bénéficient également d'incitations financières. Ils bénéficient soit de crédits, soit d'une réduction de leur facture d'électricité. Les véhicules électriques équipés du V2G peuvent également permettre à leurs propriétaires de participer à un programme de centrale électrique virtuelle (VPP). Ce programme fournit de l'électricité pendant les heures de pointe et améliore la stabilité du réseau.
Actuellement, seule une poignée de véhicules électriques sont compatibles V2G et recharge bidirectionnelle en courant continu. Parmi les véhicules compatibles V2G, on trouve les hybrides rechargeables Mitsubishi Outlander ou Eclipse, ainsi que le modèle plus récent de Nissan Leaf (ZE1). Vous devriez maintenant comprendre ce qu'est un chargeur bidirectionnel V2G.
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Quel est le problème avec la charge bidirectionnelle V2G ?
L'un des principaux problèmes de la technologie V2G est l'absence de connecteurs et de protocoles de charge bidirectionnelle standardisés . À cela s'ajoutent des défis réglementaires.
Les normes de connexion véhicule-réseau sont complexes et complexes, car elles impliquent la réglementation des exigences de sécurité, de puissance et d'électricité lors du transfert d'énergie vers le réseau. Pour les équipements de recharge bidirectionnelle pour véhicules électriques, la norme de sécurité UL9741 est encore en cours d'élaboration. Elle s'appuie sur la norme UL1741 (norme de sécurité) et la norme IEEE1547 pour l'interconnexion des ressources énergétiques décentralisées (DER) avec les réseaux électriques.
Aujourd'hui, la plupart des véhicules électriques sont équipés de ports CC standard. Le Ford F-150 Lightning EV est actuellement le seul véhicule électrique à utiliser un port CCS pour la recharge bidirectionnelle. À l'avenir, cependant, davantage de véhicules électriques équipés de ports CCS seront disponibles avec les fonctions V2G et V2H. Voyons maintenant ce qu'est un chargeur bidirectionnel V2H.
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Qu'est-ce qu'un chargeur bidirectionnel V2H ou une charge bidirectionnelle V2H ?
La technologie V2H (Vehicle-to-Home) est assez similaire à la technologie V2G (Vehicle-to-Grid). Cependant, dans ce système, l'énergie produite n'est pas injectée dans le réseau électrique, mais utilisée localement pour alimenter une habitation. Le véhicule électrique peut ainsi fonctionner comme un système de batterie domestique classique, ce qui contribue également à accroître l'autonomie énergétique, notamment lorsqu'elle est associée à des panneaux solaires installés sur le toit. Mais le principal avantage de la technologie V2H réside dans sa capacité à fournir une alimentation de secours en cas de panne de courant.
Pour fonctionner correctement, le système V2H nécessite un chargeur bidirectionnel compatible et certains équipements supplémentaires, comme un compteur d'énergie (commutateur de courant). Ce compteur permet de surveiller les flux d'énergie vers et depuis le réseau. C'est pourquoi il doit être installé au point de raccordement principal au réseau. Lorsque le système détecte la consommation d'énergie du réseau de votre domicile, il ordonne au chargeur bidirectionnel de véhicule électrique de fournir une quantité équivalente d'énergie. Il compense ainsi toute consommation d'énergie provenant du réseau. De même, lorsque ce système détecte de l'énergie exportée par des panneaux solaires installés sur le toit, il la redirige vers la recharge du véhicule électrique. Son fonctionnement est similaire à celui des chargeurs intelligents pour véhicules électriques.
Pour garantir une alimentation de secours en cas d'urgence ou de panne de courant, le système V2H doit être capable de détecter la panne du réseau et de l'isoler du réseau à l'aide d'un contacteur automatique (interrupteur). C'est ce qu'on appelle l'îlotage.
Actuellement, seuls quelques véhicules électriques sont équipés de la technologie V2H. Parmi ces véhicules, on trouve le Mitsubishi Outlander PHEV et la Nissan Leaf, un modèle plus récent. Ces deux véhicules utilisent l'ancien connecteur CHAdeMO. Le nouveau Ford F-150 Lightning EV est unique : il peut utiliser un connecteur CCS via un chargeur bidirectionnel embarqué pour fonctionner en mode V2H. Cependant, un hic : ce modèle électrique ne fonctionne qu'avec la Ford Charge Station Pro et le système d'intégration Ford Home. Cela vous a permis de comprendre ce qu'est un chargeur bidirectionnel V2H. Vous vous interrogez également sur la recharge V2L et sur la bidirectionnalité V2L.
Qu'est-ce qu'une recharge V2L ? La recharge V2L est-elle bidirectionnelle ?
La technologie V2L (Vehicle-to-Load) ne nécessite pas de chargeur bidirectionnel pour fonctionner et est donc beaucoup plus simple que les deux autres technologies mentionnées précédemment. Elle est parfois également appelée VTOL (aéronef à décollage et atterrissage vertical).
Les véhicules compatibles V2L sont équipés d'un chargeur bidirectionnel intégré et de prises secteur standard , permettant de brancher les appareils électroménagers courants. Pour alimenter un véhicule électrique via une rallonge, certains modèles utilisent un adaptateur V2L spécifique et le port de recharge dédié. En cas d'urgence, des rallonges peuvent être branchées du véhicule au domicile pour alimenter les appareils essentiels, tels que les ordinateurs, les réfrigérateurs, l'éclairage et même les appareils de cuisson.
Grâce à quatre prises secteur de 2.4 kW, pour une puissance totale de 9.6 kW, le nouveau Ford F-150 Lightning est compatible V2L. Parmi les autres véhicules équipés de cette technologie, on trouve la Kia EV2 et la nouvelle Hyundai IONIQ 6. Ces véhicules sont équipés de prises secteur externes et internes. Cela devrait vous permettre de comprendre ce qu'est une recharge V5L et si elle est bidirectionnelle.
V2L pour l'alimentation hors réseau et de secours
Les véhicules équipés d'un système V2L peuvent s'avérer très utiles comme source d'alimentation de secours, grâce à des rallonges permettant d'alimenter certains appareils. Il est également possible de connecter l'alimentation V2L directement à un tableau de distribution de secours ou même au tableau de distribution principal à l'aide d'un commutateur de transfert ou d'un inverseur de source électrique.
Pour réduire, voire éliminer, le besoin d'un générateur de secours, un véhicule équipé d'une V2L peut également être intégré à un système d'énergie solaire autonome. La plupart des systèmes d'énergie solaire autonomes sont équipés d'un chargeur-onduleur bidirectionnel. Techniquement, ce chargeur est capable d'utiliser l'énergie de n'importe quelle source CA, y compris celle d'un véhicule équipé d'une V2L. Cependant, pour une utilisation en toute sécurité, l'onduleur doit être installé et configuré par un spécialiste solaire ou un électricien qualifié. Ceci devrait vous aider à comprendre la charge bidirectionnelle V2G, V2H et V2L.
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Quels sont les 9 meilleurs chargeurs bidirectionnels du marché ?
Un chargeur de véhicule électrique avancé capable de recharger dans les deux sens est appelé chargeur bidirectionnel. Cela paraît simple, mais il s'agit d'un processus de conversion d'énergie assez complexe, du courant alternatif (CA) au courant continu (CC). C'est l'inverse des chargeurs de véhicule électrique unidirectionnels classiques qui utilisent le CA pour recharger.
Les chargeurs bidirectionnels diffèrent des chargeurs classiques pour véhicules électriques et fonctionnent comme des onduleurs. Ils convertissent le courant alternatif en courant continu pendant la charge, puis inversent le courant pendant la décharge. Cependant, ces chargeurs sont réservés aux véhicules compatibles avec la charge CC bidirectionnelle. Les meilleurs chargeurs bidirectionnels du marché sont les suivants :
1. Wallbox Quasar
Le Wallbox Quasar est un chargeur bidirectionnel plus compact que les autres. Il s'agit en fait du premier chargeur pour véhicules électriques conçu pour un usage domestique. Il offre des capacités de charge rapide en courant continu bidirectionnel.
Ce chargeur a une puissance maximale de 32 A ou 7.4 kW. Veuillez noter qu'il est uniquement compatible avec les véhicules équipés d'un connecteur CC CHAdeMO. Actuellement, il n'est compatible qu'avec le Mitsubishi Outlander hybride rechargeable et la Nissan Leaf électrique de dernière génération. Le Wallbox Quasar coûte entre 4500 8000 et XNUMX XNUMX $ US (selon les taxes locales et le pays).
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2. Rectifier Technologies Highbury
Rectifier Technologies est un fabricant australien d'équipements de conversion de puissance. C'est la deuxième entreprise au monde à avoir développé un chargeur résidentiel compact bidirectionnel. Bien que le chargeur CC bidirectionnel Highbury ne soit pas encore commercialisé, il revendique un rendement de 96 % et présente un design à la fois moderne et fin. L'entreprise affirme que ce chargeur sera le chargeur CC bidirectionnel le plus fin au monde. Il sera disponible en deux tailles : une version standard de 7 kW et une version haute puissance de 11 kW (46 A).
Dans un premier temps, grâce au V2G, les propriétaires de véhicules électriques pourront revendre leur excédent d'électricité au réseau. Des fonctionnalités supplémentaires, comme le V2H (Vehicle-to-Home), seront disponibles ultérieurement. Ce système sera compatible avec les véhicules électriques conformes aux normes CSS et CHAdeMO. Son prix n'est pas encore connu.
3. Wallbox Quasar 2
Wallbox a récemment annoncé la sortie de la Quasar 2 , la deuxième génération de sa prise de courant continu bidirectionnelle. Entièrement repensée, elle offre une puissance de charge ou de décharge allant jusqu'à 48 A, soit 11.5 kW. Son design est également radicalement différent du modèle précédent, qui arborait un look atypique sans écran. La nouvelle Quasar 2 est dotée d'un mode de secours permettant à un véhicule compatible d'alimenter une maison en cas de coupure de courant.
Wallbox affirme que ce chargeur permet de connecter facilement votre domicile au réseau électrique de votre véhicule. Il fonctionne donc avec un isolateur de réseau externe (installateur), nécessaire pour isoler votre domicile du réseau en toute sécurité. Ses spécifications complètes et son prix ne sont pas encore connus. Cependant, le site web de l'entreprise indique que ce chargeur offrira une large gamme d'options de communication, notamment Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet et même 3G/4G.
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4. Emporia V2X bidirectionnelchargeur autonome
Emporia, une petite entreprise du Colorado, a développé le chargeur bidirectionnel domestique V2X . Ce chargeur est particulièrement performant grâce à son onduleur AC/DC intégré à base de carbure de silicium (conçu par BREK Electronics). D'une puissance maximale de 11.52 kW ou 48 A, il peut être associé au système de gestion énergétique domestique Emporia Vue et est compatible avec le connecteur CSS Type 1 pour automatiser le stockage et la consommation d'énergie. Son atout majeur réside dans sa capacité à fonctionner en mode îloté hors réseau. Ce mode fonctionne de manière autonome grâce à l'ajout d'un dispositif d'isolation réseau compatible (installateur agréé).
Son prix est d'environ 1500 2023 $ US, ce qui en fait l'un des chargeurs bidirectionnels universels les plus abordables. Ce produit est encore en phase de conception et sera commercialisé courant XNUMX.
5. Chargeur bidirectionnel Delta V2H
Delta Electronics est une entreprise spécialisée dans les équipements de conversion de puissance et d'efficacité énergétique, notamment le stockage d'énergie et le solaire. Elle a notamment produit une gamme de chargeurs bidirectionnels pour véhicules électriques destinés aux applications résidentielles et commerciales.
Le Delta V2H est un chargeur bidirectionnel triphasé de véhicule à domicile (V3H), disponible en deux modèles de 2 kW et 22 kW. Il peut fonctionner en mode hors réseau (secours) et sur réseau. Cependant, il n'est actuellement compatible qu'avec les connecteurs de véhicule CHAdeMO. Il offre également un rendement élevé de 11 %. Une version monophasée de 95 kW est également en développement, mais les informations à son sujet sont encore moins détaillées.
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6. Fermata Energy FE-15
Le chargeur bidirectionnel FE-15 est fabriqué par Fermata Energy , une entreprise américaine fondée en 2010. Il s'agit de l'un des chargeurs CC bidirectionnels les plus puissants disponibles en Amérique du Nord. Il offre une puissance de charge et de décharge de 15 kW. Actuellement, ce chargeur est compatible uniquement avec les véhicules équipés d'un connecteur CC CHAdeMO. De par ses caractéristiques techniques et son design, ce chargeur mural est clairement conçu pour offrir durabilité, sécurité et performance.
Ce chargeur est également certifié UL9741. Actuellement, aux États-Unis, c'est le seul chargeur CC certifié pour la Nissan LEAF. Sa société mère a également développé un chargeur bidirectionnel triphasé plus puissant de 3 kW, compatible avec les petits véhicules électriques utilitaires.
7. Autel MaxiCharger V2X
Autel Energy est une société américaine fondée en 2004. Elle est spécialisée dans les services et produits automobiles intelligents . Au fil des ans, elle a participé au développement de bornes de recharge domestiques et commerciales pour véhicules électriques de haute qualité, ainsi que d'une gamme de bornes de recharge rapide en courant continu.
L'Autel MaxiCharger V2X est un chargeur bidirectionnel haute puissance de 12 kW offrant les fonctions V2H et V2G, ou « véhicule-à-tout », d'où le terme V2X. Il sera disponible avec CHAdeMO ou CCS1 et offre un large éventail d'options de communication, notamment Ethernet, CAN, Wi-Fi, Bluetooth, le protocole OCPP 1.6J et RS485. Sa version CCS1 fonctionne notamment sur une plage de tension continue variable de 150 à 950 V CC. Il sera donc compatible avec les plateformes de véhicules haute tension les plus récentes. Sa date de sortie officielle et son prix ne sont pas encore connus.
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8. Chargeur EV bidirectionnel Enphase
Enphase Energy , fabricant leader mondial de micro-onduleurs solaires, a été fondée en 2006. Le chargeur bidirectionnel pour véhicules électriques d'Enphase repose sur la technologie de micro-onduleur IQ8 , compatible avec les modes V2H et V2G. Cette caractéristique le rend unique. Les micro-onduleurs IQ8 sont en réalité des micro-onduleurs bidirectionnels capables de fonctionner aussi bien en mode autonome qu'en mode connecté au réseau.
Ce chargeur est idéal pour créer un chargeur bidirectionnel. Il permet également une intégration fluide dans l'écosystème énergétique domestique Enphase. Le chargeur bidirectionnel est assez similaire au système de batterie Enphase Encharge, mais dans le cas du chargeur pour véhicule électrique, la batterie est intégrée au véhicule.
Enphase n'a pas encore publié les spécifications complètes de ce chargeur. D'après les informations limitées disponibles, il semble assez similaire au système de batterie Encharge 10. Sa sortie est probable en 2024.
9. Ford Charge Station Pro
La borne de recharge Charge Station Pro est une borne de recharge exclusive pour véhicules électriques Ford. D'une puissance maximale de 19.2 kW (240 V) ou 80 ampères, elle a été lancée en même temps que le nouveau pick-up électrique Ford F-150 Lightning, vers le milieu de l'année 2022. Ford a collaboré avec Siemens eMobility pour développer cette borne . Elle permet au F-150 électrique d'alimenter une maison et, associée au système domotique Charge Station Pro, elle fournit jusqu'à 9.6 kW de puissance pour une alimentation de secours intelligente.
Le fonctionnement de ce chargeur en termes de conversion de puissance n'est pas encore clairement défini. Cependant, il semble qu'il puisse fonctionner soit comme un système CA bidirectionnel utilisant le chargeur interne du véhicule électrique pour la conversion bidirectionnelle de puissance, soit comme un chargeur CA classique utilisant le connecteur J1172 standard américain (fiche J). Par conséquent, ce chargeur ne dispose pas d'un onduleur intégré contrairement aux autres chargeurs mentionnés dans cette liste.
Le prix officiel de la Ford Charge Station Pro est d'environ 1310 XNUMX $ US, installation comprise. Cependant, le prix du système d'intégration Ford Home n'est pas encore disponible.
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Comment pouvez-vous bénéficier de la charge bidirectionnelle ?
La charge bidirectionnelle présente trois principaux avantages :
1. gagner de l'argent
Le V2G vous permet de gagner de l'argent en fournissant des services au réseau électrique . Votre fournisseur d'énergie décharge votre batterie lorsque la demande est forte et la recharge lorsque la demande est faible. En fonction de la durée et du type de service fourni, vous recevez une rémunération convenue.
2. Économiser de l'argent
Il est évident que les coûts de possession d'une voiture électrique sont sensiblement inférieurs à ceux d'une voiture à essence, grâce à des coûts d'entretien, de maintenance et de carburant moins élevés.
Grâce à la recharge bidirectionnelle, vous pouvez réduire votre consommation d'électricité en utilisant l'énergie de la batterie de votre voiture pour alimenter votre domicile (V2H) . Pour diminuer votre facture d'électricité, vous pouvez également utiliser le décalage de charge, comme avec les batteries stationnaires.
Le transfert de charge réduira votre facture d'électricité en chargeant et déchargeant lorsque l'énergie est chère et en chargeant lorsqu'elle est bon marché. Le principal inconvénient d'un V2H est que vous devrez toujours être branché sur la borne de recharge bidirectionnelle compatible.
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3. Indépendance énergétique
C'est l'un des principaux avantages de la recharge bidirectionnelle. Elle élimine ou réduit votre dépendance à l'électricité du réseau . Toutefois, il est peu probable qu'elle vous permette d'être totalement autonome. Néanmoins, elle réduira considérablement votre consommation d'énergie du réseau.
La charge bidirectionnelle entraînera-t-elle une dégradation accrue des véhicules électriques ?
Tout comme la batterie de votre téléphone, chaque utilisation d'énergie par un véhicule électrique entraîne une dégradation à peine perceptible de sa batterie . Si, en plus de la conduite quotidienne, vous utilisez votre voiture comme système de stockage d'énergie, le nombre de cycles (charge et décharge complètes) augmentera. Théoriquement, cela accélérera la dégradation de votre batterie.
Certaines données suggèrent que la décharge bidirectionnelle sollicite moins la batterie que la conduite. La volatilité et l'intensité de la puissance générées par la conduite produisent davantage de chaleur que la charge constante plus faible d'une utilisation bidirectionnelle.
Avec cela, vous avez appris tous les points cruciaux sur la charge bidirectionnelle, ses avantages et, surtout, la comparaison de la charge bidirectionnelle V2G vs V2H vs V2L.
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