Smart Charging

Qu’est-ce que la recharge intelligente ?

La recharge intelligente des véhicules électriques (VE) permet aux opérateurs de points de recharge (CPO) et aux conducteurs de VE d’optimiser le processus de recharge. Cette optimisation repose sur des critères prédéfinis tels que le moment de la journée, le coût de l’électricité, l’état de charge (SOC) de la batterie du VE, etc.

Application de la recharge intelligente

Il est essentiel que la recharge des VE soit gérée de manière à préserver l’intégrité et la sécurité du réseau électrique, en raison de la charge supplémentaire que les bornes de recharge font peser sur le réseau. Cela est particulièrement crucial pendant les périodes de forte consommation énergétique et dans les installations électriques anciennes. Dans ces deux cas, l’infrastructure de recharge risque de surcharger le système si elle n’est pas correctement gérée. Les surcharges du réseau représentent non seulement un problème de sécurité, mais elles entraînent également des coûts élevés pour les fournisseurs d’énergie, les CPO et les conducteurs de VE.

La recharge intelligente constitue la réponse du secteur aux préoccupations liées à l’impact des réseaux de recharge sur la stabilité du réseau. Cette solution repose sur des algorithmes et des critères prédéfinis pour surveiller et contrôler les sessions de recharge, la quantité d’énergie utilisée et le moment de cette utilisation. La recharge intelligente s’adapte aux fluctuations de la consommation énergétique en gérant les horaires, la durée et la puissance des sessions de recharge, et en intégrant des sources d’énergie renouvelable lorsque cela est possible.

Malgré ses nombreux avantages, il est important de noter que certaines conditions doivent être réunies pour que la recharge intelligente fonctionne. Elle nécessite d’une part un chargeur intelligent, et d’autre part un système de gestion des points de recharge (CPMS) compatible. Les chargeurs intelligents disposent de capacités étendues, bien au-delà de celles des premières bornes de recharge arrivées sur le marché.

CPMS et OCPP

As for the CPMS—this is a backend software that serves as the management hub for smart charging. This, typically cloud-based, backend system controls the amount of energy an EV gets while charging as well as the charging rate and schedule.

Le CPMS (système de gestion des points de recharge) est un logiciel backend qui fait office de centre de gestion de la recharge intelligente. Ce système backend, généralement basé sur le cloud, contrôle la quantité d’énergie fournie à un VE pendant la recharge, ainsi que la puissance et le planning de recharge.

L’ensemble de ces fonctionnalités repose sur l’Open Charge Point Protocol (OCPP). Ce protocole standard ouvert facilite l’échange de messages entre la borne de recharge et le CPMS. Ce dernier prend des décisions sur la base des données recueillies auprès du chargeur, telles que la demande en électricité, le SOC actuel et les spécifications de recharge de la batterie du VE.

Il est également possible pour les conducteurs de VE de gérer les fonctionnalités de recharge intelligente via une application mobile connectée au CPMS. De cette façon, les utilisateurs peuvent définir des paramètres comme le planning de recharge et le niveau de SOC souhaité.

Techniques de recharge intelligente

La gestion et l’équilibrage de la consommation énergétique via la recharge intelligente peuvent s’effectuer de différentes manières :

• Déplacement de charge (Load shifting) : Le système de gestion de la recharge assigne un planning de recharge en dehors des heures de pointe.
• Écrêtement de la pointe (Peak shaving) : Cette méthode limite la consommation d’énergie liée à la recharge en dessous d’un seuil prédéfini. Si la consommation totale d’énergie dépasse ce seuil, la recharge est suspendue jusqu’à ce que la consommation redescende.
• Équilibrage dynamique des charges (Dynamic load balancing), aussi appelé gestion dynamique des charges (DLM) : Ce processus répartit uniformément la consommation énergétique entre différents utilisateurs tels que les VE, bornes de recharge, chauffages, ascenseurs, appareils électriques, etc.

Méthodes de recharge intelligente

La recharge intelligente s’appuie sur différents types de signaux pour déterminer quand et comment gérer et équilibrer la consommation d’énergie.

• Recharge intelligente basée sur le temps : Les signaux temporels prennent en compte les tarifs d’électricité selon les périodes d’utilisation (TOU – Time of Use). Par exemple, à certaines heures de la journée, la consommation d’énergie est beaucoup plus élevée que la normale, ce qui rend l’électricité plus chère. La recharge intelligente TOU active la recharge pendant les heures creuses, lorsque les prix de l’électricité sont plus bas.
• Recharge intelligente basée sur la charge : Cette méthode ajuste la recharge en fonction des données en temps réel concernant la charge du réseau. L’ajustement peut inclure le démarrage, l’arrêt, le ralentissement ou l’accélération du processus de recharge.
• Réponse à la demande : Les services publics et les fournisseurs d’énergie utilisent des programmes de réponse à la demande pour équilibrer la consommation d’énergie grâce à des signaux spécifiques (Demand Response ou DR). Ces signaux incitent les utilisateurs à réduire ou à déplacer leur consommation électrique en leur proposant des incitations financières.

Avantages de la recharge intelligente

La recharge intelligente offre de nombreux avantages aux CPO, aux conducteurs de VE et aux fournisseurs d’énergie.

• Génération de revenus : Elle permet aux CPO d’augmenter leurs revenus en proposant des tarifs de recharge dynamiques et des services à valeur ajoutée, comme l’intégration de sources d’énergie renouvelable ou la recharge bidirectionnelle.
• Réduction des coûts : En réduisant la demande d’électricité en période de pointe et en améliorant l’efficacité énergétique, la recharge intelligente permet de réaliser des économies pour les fournisseurs, les conducteurs et les CPO.
• Efficacité énergétique et stabilité du réseau : L’efficacité énergétique consiste à optimiser l’utilisation de l’énergie disponible. La recharge intelligente y contribue en contrôlant la recharge des VE en fonction de l’énergie réellement disponible. Elle aide également à maintenir la stabilité du réseau et à éviter les pannes électriques.
• Impact environnemental : L’intégration de sources d’énergie renouvelable est essentielle pour produire une énergie plus respectueuse de l’environnement. La recharge intelligente peut exploiter ces ressources lorsque disponibles pour alimenter les VE en énergie verte.
• Conformité réglementaire : De plus en plus de pays imposent l’intégration de la technologie de recharge intelligente dans les bornes de recharge, afin d’encourager une consommation énergétique plus durable.

Exemples pratiques de recharge intelligente

Voici quelques exemples concrets d’utilisation de la recharge intelligente :

• Un CPO peut proposer une tarification dynamique sur ses stations de recharge publiques. Les tarifs de recharge sont plus bas pendant les heures creuses, incitant ainsi les conducteurs de VE à recharger leurs véhicules à ces moments-là, ce qui permet de réduire la demande en période de pointe.
• Une entreprise installe des chargeurs intelligents sur le parking réservé à ses employés. Ces chargeurs sont programmés pour recharger les VE pendant les heures creuses, lorsque la demande énergétique de l’entreprise est plus faible. Cela permet à l’entreprise de réduire sa facture énergétique.
• Un conducteur de VE installe un chargeur intelligent à son domicile. Le chargeur est programmé pour recharger le véhicule lorsque le soleil brille, afin de tirer parti de l’énergie solaire. Cela apporte une plus grande autonomie énergétique et une meilleure rentabilité aux propriétaires de VE disposant de ressources en énergie renouvelable.

Informations complémentaires sur la recharge intelligente

Les systèmes de recharge intelligente les plus avancés permettent aux VE de renvoyer de l’énergie vers le réseau grâce aux technologies dites Vehicle-to-grid (V2G), Vehicle-to-building (V2B) et Vehicle-to-home (V2H). De cette manière, les VE agissent comme des ressources énergétiques distribuées (DER).

La recharge intelligente peut être utilisée dans divers contextes, notamment :

• Stations de recharge publiques : Le fait de différer les sessions de recharge et d’éviter que plusieurs VE ne se rechargent simultanément permet de réduire la congestion sur les bornes publiques.
• Recharge en entreprise : Recharger les véhicules électriques pendant les heures creuses permet aux entreprises de diminuer leurs dépenses énergétiques.
• Recharge à domicile : Optimiser la consommation d’énergie domestique en rechargeant les VE pendant les périodes de moindre sollicitation du réseau.

En savoir plus sur la recharge intelligente

La recharge intelligente est un sujet clé dans l’univers de la mobilité électrique. Cependant, il peut être difficile d’en comprendre tous les aspects. Pour vous simplifier la tâche, AMPECO a conçu un guide pratique sur la recharge intelligente qui couvre tous les éléments essentiels dans un format clair et accessible.