Comment fonctionne l’équipement d’alimentation pour véhicules électriques (EVSE)
Fonctionnement de l’EVSE
Les EVSE sont un moyen de raccorder l’alimentation électrique au VE dans le but de recharger la batterie. Dans le cas des EVSE de mode 4, ils convertissent le courant alternatif en courant continu avant d’alimenter le VE. Dans tous les cas, hormis le mode 1, ils offrent des fonctions spéciales de contrôle et de protection destinées à garantir un fonctionnement sûr et efficace.
Les EVSE des modes 2, 3 et 4 communiquent avec le VE à l’aide de deux lignes de signaux : le pilote de proximité (PP), parfois appelé « présence prise », et le pilote de contrôle (CP).
La fonction principale de la ligne PP est de confirmer à l’EVSE qu’un véhicule est présent et correctement branché. Elle permet en outre de garantir que le VE ne peut pas partir pendant la charge. Dans les EVSE conformes à la norme EN 62196, la ligne PP a une fonction secondaire d’indication du régime de charge maximal toléré par le câble de recharge, qui peut être inférieur au régime de charge maximal délivré par l'EVSE. Cette fonction secondaire est particulièrement pertinente lorsque le câble de recharge n’est pas attaché à l'EVSE.
La ligne CP est la principale voie de communication entre l’EVSE et le VE ; elle permet de contrôler le processus de recharge. Elle comporte essentiellement six états définis, identifiés par les lettres A à F :
A – Aucun véhicule branché
B – Véhicule branché, mais non prêt à charger
C – Véhicule branché et prêt à charger, ventilation non requise
D – Véhicule branché et prêt à charger, ventilation requise
E – Aucune alimentation
F – Erreur
La ventilation mentionnée est nécessaire sur certains VE afin de limiter la hausse de la température de la batterie pendant la recharge ; elle est généralement assurée par des ventilateurs électriques dans le véhicule. La ligne du pilote de contrôle utilise également un signal à modulation de largeur d’impulsions pour indiquer au VE le courant de charge maximal délivré par l'EVSE.
Protection contre les défauts à la terre (masse)
Bien que la protection contre les défauts à la terre soit une exigence majeure pour presque tous les circuits électriques, elle est particulièrement importante en ce qui concerne les EVSE car les VE sont généralement rechargés à l’extérieur, dans des conditions potentiellement humides. C’est pourquoi les réglementations relatives aux EVSE imposent invariablement la mise en place d’une protection complète contre les défauts à la terre. Les réglementations varient sur des points de détail d’un pays à l’autre, mais toutes stipulent essentiellement que des dispositions doivent être prises pour détecter les défauts à la terre, et qu’en cas de détection de tels défauts, l'EVSE doit être immédiatement et automatiquement déconnecté de l'alimentation électrique. En raison de la nature des EVSE, la protection contre les défauts à la terre doit être capable de répondre aux courants de défaut alternatifs et continus, ainsi qu’aux combinaisons de courants de défaut alternatifs et continus.
Les EVSE ont une exigence particulière en matière de protection contre les défauts à la terre dans la mesure où il est possible, dans certaines circonstances, que le courant continu de défaut à la terre circule du VE vers l’EVSE. Cela pourrait bloquer certains types de dispositifs de protection contre les défauts à la terre en courant alternatif et empêcher leur bon fonctionnement.
Pour éviter cela, les EVSE intègrent souvent des dispositifs de détection de défaut à la terre en courant continu séparés sous la forme de CDC (voir ci-dessous).
Malheureusement, la terminologie relative aux dispositifs utilisés pour assurer la protection contre les défauts à la terre dans les EVSE peut prêter à confusion, d’autant plus que les termes les plus souvent employés diffèrent selon les régions du monde. Ces explications devraient vous aider :
DDR (dispositif à courant différentiel résiduel) : il détecte le courant résiduel (défaut à la terre) et, si celui-ci dépasse une valeur prédéterminée, il assure une protection en isolant le circuit auquel il est associé.
DDFT (disjoncteur-détecteur de fuites à la terre) : il s’agit du nom nord-américain du DDR ; il remplit généralement la même fonction, mais offre en plus des courants de déclenchement plus faibles pour protéger le personnel contre les chocs électriques.
DD-CDC (dispositif de détection à courant différentiel résiduel continu) : cet appareil est spécialement conçu pour être utilisé dans les EVSE. Il contrôle le courant différentiel résiduel continu et détecte tout dépassement de la valeur prédéterminée.
Certains types n’assurent PAS une protection directe, car il n’est pas prévu qu’ils puissent isoler le circuit auquel ils sont associés (voir ci-dessous).
DC-CDC (dispositif de contrôle à courant différentiel résiduel continu) : il s’agit de l’un des deux types de DD-CDC autorisés. Il contrôle le courant différentiel résiduel continu et est généralement relié électriquement ou mécaniquement à un appareil de commutation séparé. Les DC-CDC doivent être intégrés dans un EVSE par le fabricant de l'EVSE.
DP-CDC (dispositif de protection contre un courant différentiel résiduel continu) : il s'agit du deuxième type de DD-CDC. Il contrôle les courants différentiels résiduels alternatifs et continus et intègre également un moyen d’isolement. Il combine donc contrôle et protection contre les défauts à la terre dans un seul appareil.
Notez qu’un CDC n’est pas la même chose qu’un DDR, malgré la similarité des abréviations en anglais (« RDC » pour le CDC, et « RCD » pour le DDR). Notez également que les DC-CDC ne détectent que les courants différentiels résiduels continus. Lorsque l’on utilise un EVSE intégrant un DC-CDC, il est donc nécessaire de prendre des dispositions distinctes pour détecter les courants différentiels résiduels alternatifs, généralement en incluant un DDR/DDFT dans l'alimentation de l'EVSE.
