EN IEC 61851-1 Système de charge conductrice pour véhicules électriques - Partie 1 : Exigences générales

La norme « EN IEC 61851-1 Système de charge conductrice pour véhicules électriques - Partie 1 : Généralités », basée sur une norme européenne et publiée ultérieurement par la Commission électrotechnique internationale (CEI), décrit une procédure pour les équipements d'alimentation électrique des véhicules électriques (VE) destinés à la charge des véhicules routiers électriques avec une tension d'alimentation nominale allant jusqu'à 1000 volts en courant alternatif ou 1500 volts en courant continu et une tension de sortie nominale allant jusqu'à 1000 volts en courant alternatif ou 1500 volts en courant continu.

Les véhicules électriques (VE) englobent tous les véhicules routiers, y compris les véhicules routiers hybrides rechargeables, qui tirent tout ou partie de leur énergie de systèmes de stockage d’énergie rechargeables embarqués.

Les questions abordées dans cette norme comprennent :

• Caractéristiques et conditions de fonctionnement des équipements d'alimentation électrique des véhicules électriques
• Caractéristiques de la connexion entre l'équipement d'alimentation du véhicule électrique et le véhicule électrique
• Exigences de sécurité électrique pour les équipements d'alimentation des véhicules électriques

La dernière mise à jour de cette norme a introduit des changements techniques importants. Par exemple, toutes les exigences couvertes par la norme IEC 61851-22 ont été reprises dans cette norme. De plus, toutes les exigences concernant la compatibilité électromagnétique (CEM) ont été supprimées du texte et devraient faire partie de la future version de la norme 61851-21-2. Cette norme comprend également de nouvelles exigences concernant la protection du câble.

L'infrastructure de recharge des véhicules électriques est classée comme recharge conductrice et inductive. Alors que les infrastructures de charge conductrice sont bien développées, les infrastructures de charge inductive restent un sujet brûlant pour les chercheurs. La charge conductrice implique un contact métal sur métal direct entre le réseau électrique et le véhicule électrique pour transférer l'énergie au véhicule électrique. Cette méthode de charge est très efficace et robuste. Les infrastructures de recharge conductrices sont classées en infrastructures de recharge embarquées et infrastructures de recharge hors véhicule. Les infrastructures de recharge hors bord sont conçues pour la recharge rapide des véhicules électriques. Dans les infrastructures de recharge hors bord, les chargeurs sont généralement installés dans les parkings des centres commerciaux, des hôpitaux, des universités ou sur les autoroutes. En général, les véhicules électriques utilisent une méthode de charge conductrice.

La norme EN IEC 61851-1 est une norme internationale qui spécifie les exigences générales et les méthodes d'essai pour les systèmes de recharge de véhicules électriques. Cette norme fait partie d’une série de normes élaborées par la Commission électrotechnique internationale (CEI) pour garantir l’interopérabilité et la sécurité des infrastructures de recharge des véhicules électriques. Cette norme définit les exigences essentielles pour les systèmes de charge conductrice et couvre des aspects tels que la sécurité électrique et la communication entre le VE et l'équipement de charge. Il couvre également la compatibilité des différents composants du système de charge.

Cette norme crée un cadre pour différents modes de charge, tels que le mode 1, le mode 2, le mode 3 et le mode 4, chacun spécifiant différents niveaux de puissance de charge et de fonctionnalités de sécurité :

• Mode 1 : La méthode de recharge de véhicule électrique la plus simple. Les gens utilisent une prise électrique standard sans contrôles spéciaux ni mesures de sécurité pour charger un véhicule électrique. Dans de tels cas, la puissance nominale est faible pour charger un vélo ou un scooter électrique d'entrée de gamme. La source d'alimentation peut être un courant alternatif monophasé de 250 V ou triphasé de 480 V. Étant donné que le courant maximal autorisé est de 16 A, une prise électrique standard prenant en charge 10 A ou 15 A peut être utilisée pour la charge. De nombreux pays, dont les États-Unis et le Royaume-Uni, ne recommandent pas ce type de charge. Dans ce mode, comme il n’y a pas d’interface de communication entre le véhicule électrique et le réseau électrique, de nombreuses technologies sont difficiles à intégrer avec celui-ci.
• Mode 2 : Il s'agit d'une version avancée du Mode 1. Conformément à la norme IEC 62335 relative aux disjoncteurs, une protection RCD spéciale est obligatoire pour charger un véhicule électrique sur le secteur (le courant électrique traversant un ou plusieurs circuits est surveillé en permanence). Les câbles contiennent des circuits de protection qui aident à prévenir les défauts et les conditions de surintensité. Cependant, la charge est lente et convient mieux à la charge de nuit. De nombreux pays ne pensaient pas que ce mode était idéal et en ont limité l’utilisation. Le mode 2 prend en charge une puissance nominale supérieure à celle du mode 1 et un courant nominal allant jusqu'à 32 A est pris en charge. Dans ce mode, des sources d'alimentation à courant alternatif monophasées et triphasées peuvent être utilisées.
• Mode 3 : Toutes les nations acceptent ce mode pour recharger les véhicules électriques, ce qui répond à la norme actuelle en matière de recharge de véhicules électriques. Le mode 3 utilise un équipement spécial d'alimentation des véhicules électriques pour la recharge des véhicules électriques. La norme IEC 62196-2 régit également les prises de recharge pour véhicules électriques. Le mode 3 permet une communication bidirectionnelle entre le véhicule électrique et le réseau électrique, une fonctionnalité essentielle pour une gestion efficace de l'énergie.
• Mode 4 : Il s’agit du dernier mode de charge d’un véhicule électrique, le plus avancé. La puissance nominale la plus élevée de tous les mods est celle prise en charge par ce mod. L'équipement d'alimentation spécial pour véhicule électrique fournit uniquement du courant continu au véhicule électrique pour une charge rapide, le courant nominal est de 200 A et la tension nominale est de 600 V. Par conséquent, l'équipement d'alimentation spécial pour véhicule électrique dans ce mode est le plus cher. Un équipement spécial d'alimentation des véhicules électriques est installé en permanence et ne peut pas être déplacé en raison de la puissance élevée qu'il contient. Les emplacements idéaux pour cet équipement sont donc les bornes de recharge publiques et les parkings commerciaux. La norme IEC 62196-3 pour les prises, entrées et connecteurs électriques est requise pour gérer le mode 4.

En bref, la norme IEC 61851-1 pour les véhicules électriques fournit un cadre standard pour différents modes de charge et la charge des véhicules électriques, garantissant la compatibilité et la sécurité entre les différents fabricants et fournisseurs d'infrastructures de charge. Le choix du mode dépend de facteurs tels que l’infrastructure disponible, la vitesse de charge souhaitée et les exigences de sécurité.

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