Recharge à destination : quelle puissance prévoir selon la durée de stationnement ?

Une demi-heure au supermarché, deux heures au restaurant ou toute une nuit à l’hôtel. Lorsqu’un automobiliste branche sa voiture électrique pendant ses courses, son repas ou son séjour, il s’agit de recharge à destination. Pour le gestionnaire du parking, la question est simple : quelle quantité d’énergie faut-il fournir à chaque véhicule avant le départ du client ?

Comment fonctionne la recharge à destination ?

Sur un long trajet, un automobiliste peut s’arrêter pour recharger, puis repartir dès qu’il dispose de suffisamment d’énergie pour poursuivre sa route. Avec la recharge à destination, la durée du stationnement dépend de l’activité du client. Un client qui arrive à l’hôtel à 20 h et repart à 8 h peut laisser sa voiture branchée jusqu’à douze heures. S’il dispose de la charge nécessaire au moment de partir, que la recharge se termine à 21 h ou au milieu de la nuit change peu de choses pour lui. Pour l’hôtel, ces heures supplémentaires offrent une marge pour répartir la puissance disponible entre plusieurs véhicules.

Combien de kWh peut-on recharger pendant le stationnement ?

Pour estimer l’énergie délivrée en kWh, multipliez la puissance moyenne de recharge, en kW, par la durée de recharge, en heures. Pour délivrer 30 kWh en une demi-heure, il faut théoriquement 60 kW en moyenne. Avec six heures devant soi, 5 kW en moyenne suffisent pour délivrer la même quantité d’énergie.

À une puissance constante de 11 kW, une demi-heure de courses permet de délivrer environ 5,5 kWh. Pendant un dîner de deux heures, on atteint 22 kWh. Sur huit heures de stationnement de nuit, une puissance moyenne de 4 kW permet de délivrer environ 32 kWh. Ces chiffres donnent un ordre de grandeur à comparer aux besoins des clients pour leur prochain trajet.

Ces estimations portent sur l’énergie délivrée par le point de recharge. Une partie se perd pendant la recharge, si bien que la batterie reçoit un peu moins d’énergie. La voiture peut aussi rester branchée moins longtemps qu’elle ne stationne. En courant alternatif (AC), la puissance dépend notamment du chargeur embarqué. Une voiture qui accepte au maximum 11 kW en AC reste limitée à 11 kW, même sur une borne AC de 22 kW.

Faut-il privilégier la puissance ou le nombre de points de recharge ?

Sur le parking d’un supermarché, où les visites sont souvent courtes, une puissance plus élevée peut permettre de récupérer davantage d’énergie avant le départ, à condition que la voiture puisse l’accepter. Au restaurant, deux heures de stationnement peuvent suffire pour faire un appoint utile à une puissance AC plus faible. Dans un hôtel, la priorité peut être de permettre à davantage de clients de se brancher à leur arrivée et de disposer de suffisamment d’énergie le lendemain matin.

Le choix entre AC et courant continu (DC) dépend du rapport entre l’énergie nécessaire et le temps disponible. Si une grande partie de la clientèle est de passage et a besoin d’un appoint important pour poursuivre sa route, la recharge rapide en DC peut être pertinente. Lorsque les voitures restent garées plusieurs heures, il est plus facile de répartir la puissance disponible entre plusieurs véhicules. Ces différences d’usage comptent au moment de choisir des bornes de recharge pour un parking.

Quand les places de recharge se libèrent-elles ?

Prenons un restaurant équipé de quatre points de recharge qui accueille ses clients en deux services. Si les clients du premier service libèrent les places avant l’arrivée des suivants, les mêmes points peuvent servir jusqu’à huit voitures dans la soirée. Si les services se chevauchent, les nouveaux clients peuvent trouver toutes les places occupées alors que certaines recharges sont déjà terminées.

À l’hôtel, le phénomène est encore plus marqué. Si quatre clients branchent leur voiture à 21 h et la laissent sur place jusqu’au matin, un cinquième client arrivant à 23 h peut trouver toutes les places occupées. Une puissance plus élevée peut raccourcir les sessions, mais la place se libère au départ du véhicule. Pour déterminer le nombre de points à installer, il faut donc aussi tenir compte du temps pendant lequel les voitures occupent une place après la fin de la recharge.

Comment répartir 44 kW entre quatre voitures électriques ?

Imaginons un parking où 44 kW sont disponibles pour la recharge. Avec quatre points AC et quatre voitures compatibles, chaque véhicule peut charger à 11 kW tant que les 44 kW sont disponibles. En deux heures, chaque point peut ainsi délivrer jusqu’à 22 kWh. Les quatre conducteurs peuvent se brancher dès leur arrivée.

La puissance disponible peut varier au cours de la journée. Si les bornes et le restaurant partagent la même alimentation électrique, la consommation de la cuisine peut réduire la puissance disponible pendant le service. Le Power Meter de Daze mesure les flux d’énergie au compteur. Le système de gestion dynamique de la charge s’appuie sur ces mesures pour ajuster la puissance totale allouée à la recharge. Le Power Sharing répartit ensuite cette puissance entre les points actifs. Si la consommation de la cuisine baisse ou qu’une session se termine, le système peut allouer davantage de puissance aux véhicules encore en charge, dans les limites de l’installation, des bornes et des voitures.

Avec cette gestion, un parking équipé de quatre points de 11 kW peut fonctionner même si la puissance disponible pour la recharge est inférieure à 44 kW. Pour vérifier que le service répond aux besoins des clients, il faut estimer l’énergie que chaque véhicule peut recevoir pendant qu’il est branché.

Quelle quantité d’énergie peut-on délivrer pendant les pics de consommation ?

Supposons que quatre clients laissent leur voiture branchée pendant deux heures. La première heure, la consommation de la cuisine laisse 22 kW à la recharge. La deuxième heure, les 44 kW sont de nouveau disponibles. Les bornes peuvent délivrer 66 kWh sur les deux heures, soit 16,5 kWh par voiture si la puissance est répartie à parts égales et que chaque véhicule peut en profiter.

Dans ces conditions, le restaurant peut atteindre un objectif de 15 kWh par voiture pendant le repas. Avec un objectif de 20 kWh par voiture, il manquerait 14 kWh au total. Mesurer la consommation électrique pendant le service permet d’estimer la durée du pic et de voir dans quelle mesure il coïncide avec la recharge des clients.

Quelles données recueillir pour dimensionner la recharge à destination ?

Pour évaluer les solutions de recharge pour les professionnels, partez de quatre données.

• Durée habituelle du stationnement. Observez combien de temps les clients restent et comment cette durée varie selon les jours et les horaires.

• Énergie nécessaire par session. Estimez la quantité d’énergie dont les clients ont généralement besoin pour leur prochain trajet.

• Nombre de véhicules branchés simultanément. Dix sessions réparties sur la journée peuvent nécessiter moins de points de recharge que dix arrivées au même moment.

• Puissance disponible aux heures de pointe. Vérifiez quelle puissance reste disponible pour la recharge lorsque les clients sont sur place et que l’établissement consomme déjà de l’électricité.

En croisant ces données, vous pouvez déterminer si votre parking a besoin de sessions plus rapides ou de davantage de places équipées. L’objectif est que le plus grand nombre de clients disposent de l’énergie nécessaire au moment de repartir.