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Types de connecteurs pour la recharge des véhicules électriques dans le monde

Comme c'est souvent le cas avec toute nouvelle technologie, les débuts sont difficiles et pleins de normes concurrentes. Chaque fabricant utilise et développe ses propres normes et processus. Seul le temps peut déterminer lequel l'emportera.

C'était le cas des connecteurs de charge pour téléphones portables, c'est aujourd'hui le cas des connecteurs des câbles de charge pour voitures électriques. Jetons donc un œil à tous les connecteurs de charge que nous avons dans le monde aujourd'hui.

Aperçu général des différents types de connecteurs

La vitesse de charge dépend de trois éléments : la borne de charge, qui est la source d'alimentation, le câble de charge et le chargeur embarqué. Dans cet article, nous allons examiner un élément important de chaque câble de charge : son connecteur.

Pour simplifier, les différents types de connecteurs peuvent être grossièrement divisés en fonction de la région où ils sont le plus utilisés. Bien qu'il s'agisse d'une déclaration simplifiée. Les bornes de recharge CA n'ont généralement pas de câble de charge intégré, le conducteur porte donc le câble qui convient à sa voiture et le problème des types de connecteurs est pratiquement éliminé.

Les bornes de recharge rapide en courant continu sont toujours reliées par un câble pour des raisons de sécurité, de quantité de courant, de prix et de poids du câble. Il est donc nécessaire de sélectionner une borne dotée du connecteur approprié.

Dans la section suivante, nous vous proposons un aperçu rapide du développement et une description des connecteurs individuels. Voir aussi „Chargeur voiture électrique Type 2 – 3.5 KW/».

Connecteurs en courant alternatif

Les premières voitures électriques, comme la General Motors EV1, utilisaient une connexion inductive pour leur charge où le courant était transmis par induction électromagnétique. Cependant, cette méthode de charge n'a pas prévalu car elle n'était pas assez efficace à l'époque.

(Aujourd'hui, nous pouvons entendre des suggestions pour revenir à la charge par induction et la Norvège est de loin le pays le plus progressiste à cet égard.)

L'inefficacité a créé une demande pour la conception d'une connexion conductrice portant le nom élégant de SAE J1772-2001. L'une des exigences pour le connecteur était d'établir une connexion avec le pont et le système d'infodivertissement.

J1772 - Type 1

En Californie, une prise carrée appelée J1772 a été introduite en 2001, mais elle n'était capable que de 6,6 kW, et donc en 2008 Yazaki a conçu une nouvelle prise d'une puissance de 19,2 kW, qui est devenue depuis 2010 la norme pour tous les véhicules américains. La conception actuelle de Yazaki est la nouvelle J1772, qui est souvent appelée J-plug ou Type 1.

Connecteur Avcon d'origine conforme à la spécification J1772.

A l'origine, les voitures électriques en Europe avaient également ce type de connecteur, de sorte que de nombreuses voitures anciennes ou hybrides sont toujours équipées de Type 1, mais comme il est courant que tous les conducteurs de véhicules électriques transportent leur propre câble, il n'y a aucun problème pour charger sur n'importe quelle borne AC.

Cependant, le Type 1 est désormais principalement utilisé en Amérique et en Asie. Le principal inconvénient de cette prise est qu'elle ne permet l'utilisation que d'une seule phase et qu'elle ne prend pas en charge le système de verrouillage automatique intégré.

Mennekes - Type 2

Les voitures européennes utilisaient le connecteur de type 1 jusqu'à ce que les principaux constructeurs automobiles européens commencent à chercher une nouvelle solution qui pourrait tirer parti des trois phases.

En 2003, de nouvelles spécifications IEC 62196 ont été établies sur la base desquelles la prise de type 2 « mennekes » a été produite et elle est rapidement devenue la nouvelle norme européenne.

Grâce au fait que les deux types de prises (type 1 et 2) utilisent le même protocole de signalisation J1772 pour la communication, les constructeurs automobiles peuvent fabriquer des véhicules de la même manière et seulement à la toute fin, ils installent le type de prise qui correspond au marché où la voiture sera vendue.

Parmi ces types, il existe également des adaptateurs passifs. Un autre avantage important de la prise de type 2 est qu'elle prend en charge un système de verrouillage automatique intégré.  (La prise de type 2 est appelée Mennekes, car c'est une entreprise allemande du même nom qui a développé un design pour cette prise.

Le terme « design Mennekes » était souvent mentionné dans les textes, et il a commencé à être utilisé parmi le grand public.)

Mennekes typ 2

Les Tesla Model S et Model X vendues en Europe ont également la prise de type 2 (uniquement dans une version légèrement modifiée) qu'elles peuvent utiliser pour charger sur n'importe quelle station de charge CA et elles utilisent également ce connecteur pour le réseau Tesla Supercharger où elles chargent en CC.

Norme GB / T

En Chine, sous la supervision de la Commission de normalisation de Guobiao, une prise GB/T a été développée, et c'est actuellement la seule qui est utilisée. Le fait qu'il n'existe pas d'autres types de connecteurs dans tout le pays qui pourraient rivaliser facilite le développement de l'infrastructure de charge.

Il convient de noter que la Chine est le pays qui possède le réseau de bornes de recharge le plus dense et possède la plus grande part de voitures électriques au monde. À première vue, le connecteur semble être le même que le Type 2, mais les câbles à l'intérieur sont disposés dans l'ordre inverse, ils ne sont donc pas compatibles.

Connecteurs DC

La charge CC permet de charger la voiture beaucoup plus rapidement que la charge CA. Actuellement, les bornes de recharge les plus courantes sont de 50 kWh, mais des bornes de 150 kWh apparaissent déjà, et des chargeurs de 270 kWh et 350 kWh font leur apparition, ce qui se reflète dans le besoin constant de développer des connecteurs plus efficaces.

CCS - Type 1 et Type 2 (Combined Charging System)

Le CCS, ou système de charge combiné, est une solution magnifiquement élégante pour une charge rapide en courant continu. Il s'agit des prises d'origine, soit de type 1, soit de type 2, auxquelles sont ajoutées deux broches supplémentaires en bas.

Dans le cas de la charge en courant continu, ces deux broches inférieures participent à la charge elle-même et de la partie supérieure, seules la broche de communication et le conducteur de terre, qui fournit le point de référence pour les systèmes de protection, sont utilisés. Ces connecteurs peuvent supporter une puissance allant jusqu'à 350 kW.

Il s'agit actuellement du type de connecteur CC le plus répandu. Le type 1 est courant aux États-Unis, tandis que le type 2 CCS est utilisé en Europe.

Les efforts du Parlement européen pour autoriser uniquement le retrait progressif du CCS 2 et d'autres prises en Europe n'ont pas été couronnés de succès, mais cette norme continue de gagner, principalement parce que la voiture n'a qu'une seule prise. Lors de l'utilisation du connecteur CHAdeMO, la voiture doit toujours avoir deux prises.

Les CCS ne sont pas compatibles avec les bornes de recharge CHAdeMO et GB/T car elles utilisent des protocoles de communication différents, des adaptateurs spéciaux sont donc nécessaires et ils ne sont pas faciles à obtenir.

CHAdeMO

CHAdeMO est la prise DC originale développée par cinq constructeurs automobiles japonais qui tentent de promouvoir cette prise comme norme mondiale depuis 2010. Cela n'a pas fonctionné, mais malgré cela, le nombre de chargeurs avec connecteurs CHAdeMO a augmenté. De 10 000 en 2015 à 25 600 en 2019 (dont 9 200 en Europe et 7 600 au Japon).

Le Parlement européen a tenté d'imposer une directive pour faire disparaître progressivement ce connecteur d'Europe au profit du CCS. La formulation actuelle de cette directive stipule que chaque borne de recharge rapide doit avoir au moins un connecteur CCS. Les bornes de recharge peuvent facilement avoir plus de connecteurs.

Cependant, les constructeurs de voitures électriques eux-mêmes abandonnent les connecteurs CHAdeMO. Actuellement, seules deux voitures électriques avec ce connecteur sont produites, et l'une d'entre elles, Nissan, passe aux connecteurs CCS, il semble donc que cette norme ne sera courante qu'au Japon et en Chine.

En 2018, l'association CHAdeMO a présenté la deuxième version de son connecteur, qui permet de charger jusqu'à 400 kW. Et elle travaille actuellement avec la Chine pour développer un connecteur ultra-rapide capable de charger jusqu'à 900 kW.

GB / T

Comme pour la charge AC, la Chine a ses propres normes pour la charge DC. GB / T travaille actuellement avec CHAdeMO pour développer une troisième génération de connecteurs qui devraient être capables de transmettre 900 kW.

Tesla

Tesla est, bien sûr, un sujet en soi et possède des connecteurs différents de ceux de toute autre marque, ce qui permet aux clients Tesla de charger sur leurs propres bornes de recharge qui ne peuvent être utilisées par aucun autre véhicule.

Dans le même temps, cependant, Tesla propose également des adaptateurs pour d'autres types de prises, de sorte que pour leurs véhicules, il n'est pas un problème d'utiliser les bornes de recharge avec une prise Type 1 ou CHAdeMO. Dans la guerre pour la prise DC gagnante en Europe, Tesla s'est penché sur la prise CCS Type 2 de son modèle 3.