Chargeur embarqué voiture électrique : le guide essentiel

Lorsqu’on parle de recharge d’une voiture électrique, l’attention se porte généralement sur la borne, la puissance disponible dans le logement ou le nombre de kilowatts annoncé par l’équipement. Pourtant, un composant moins visible joue un rôle déterminant dans toute recharge en courant alternatif : le chargeur embarqué de la voiture électrique.

Prenons une situation assez courante. Une borne de 22 kW est installée, l’installation électrique est correctement dimensionnée et le bâtiment dispose d’une alimentation triphasée. Sur le papier, tout semble prêt pour une recharge à forte puissance. Une fois le véhicule branché, cependant, l’écran affiche seulement 11 kW. Dans d’autres cas, il peut indiquer 7,4 kW, voire moins.

Que se passe-t-il exactement ?

Dans la plupart des cas, il ne s’agit ni d’une panne de la borne ni d’un problème électrique. La voiture absorbe simplement la puissance maximale autorisée par son chargeur interne, appelé On-Board Charger, ou plus simplement OBC.

Ce composant transforme le courant alternatif fourni par le réseau en courant continu compatible avec la batterie. Sa capacité détermine donc la puissance que le véhicule peut réellement accepter lors d’une recharge AC.

Comprendre son fonctionnement permet d’interpréter correctement les informations affichées par la voiture ou la borne, de choisir une wallbox compatible avec le véhicule et l’installation électrique et de faire la différence entre une limitation technique normale et une éventuelle anomalie.

Autrement dit, connaître les caractéristiques de l’OBC aide à éviter les attentes irréalistes et à concevoir une solution de recharge réellement adaptée à la voiture, au logement et aux habitudes de mobilité.

Qu’est-ce que le chargeur embarqué d’une voiture électrique ?

On-Board Charger et OBC : définition et fonction

Le chargeur embarqué est un dispositif électronique installé à l’intérieur du véhicule électrique. Son appellation anglaise, On-Board Charger, est souvent abrégée en OBC.

Sa fonction principale consiste à convertir le courant alternatif, ou AC, en courant continu, ou DC. Cette transformation est indispensable, car les réseaux électriques domestiques et professionnels distribuent principalement du courant alternatif, tandis que la batterie de traction stocke l’énergie sous forme de courant continu.

Le chargeur embarqué peut donc être considéré comme l’interface entre l’infrastructure de recharge et la batterie du véhicule.

Pendant une session de recharge AC, il doit notamment :

• recevoir l’électricité provenant de la borne ;

• transformer le courant alternatif en courant continu ;

• adapter la tension et l’intensité ;

• communiquer avec les systèmes électroniques du véhicule ;

• contribuer à la protection des composants haute tension ;

• maintenir la puissance absorbée dans les limites prévues ;

• interrompre la recharge si une condition anormale est détectée.

Il ne s’agit donc pas d’un simple transformateur. L’OBC est un système complexe d’électronique de puissance, coordonné avec le logiciel du véhicule, le système de gestion de la batterie et les dispositifs de sécurité.

Sa conception influence directement plusieurs aspects de la recharge :

• la puissance maximale acceptée en AC ;

• le rendement énergétique ;

• la quantité de chaleur générée ;

• la stabilité de la session ;

• la compatibilité avec différents réseaux électriques ;

• le poids et l’encombrement du système.

Où se trouve le chargeur embarqué ?

Le chargeur embarqué est installé dans le véhicule, mais sa position varie selon la marque, le modèle et la plateforme technique.

Il peut se trouver :

• sous le capot ;

• dans le compartiment avant ;

• à proximité du moteur électrique ;

• sous le plancher ;

• près de la batterie de traction ;

• à l’intérieur d’un module regroupant plusieurs composants électroniques.

Dans les véhicules récents, l’OBC peut être intégré à d’autres équipements, par exemple au convertisseur DC/DC ou à une partie de l’électronique de puissance. Cette intégration permet de limiter le poids, le volume, la longueur des câbles et le nombre de boîtiers séparés.

Pour le conducteur, l’emplacement physique du chargeur embarqué est rarement l’information la plus importante. Les éléments à connaître sont surtout :

• sa puissance nominale ;

• sa compatibilité monophasée ou triphasée ;

• l’intensité maximale qu’il peut accepter ;

• son rendement ;

• son comportement dans différentes conditions de recharge.

Différence entre chargeur embarqué, borne de recharge et batterie de traction

Le chargeur embarqué, la borne et la batterie sont parfois confondus. Pourtant, ils remplissent trois fonctions bien distinctes.

La borne de recharge, également appelée wallbox lorsqu’elle est installée au mur, assure le lien entre l’installation électrique et la voiture. Elle contrôle la connexion, vérifie certaines conditions de sécurité et indique au véhicule la quantité de courant disponible.

Le chargeur embarqué se trouve dans la voiture. Il reçoit l’électricité en courant alternatif et la transforme en courant continu.

La batterie de traction stocke cette énergie afin de pouvoir ensuite alimenter le moteur électrique et les autres systèmes du véhicule.

En résumé :

• la borne met l’énergie à disposition ;

• le chargeur embarqué la convertit ;

• la batterie la stocke.

Une borne AC ne réalise normalement pas la principale conversion du courant alternatif en courant continu. Cette opération se déroule dans la voiture, au niveau de l’OBC.

Voilà pourquoi la puissance inscrite sur la borne ne correspond pas toujours à celle qui apparaît sur l’écran du véhicule.

Pourquoi la batterie utilise-t-elle du courant continu ?

Les batteries lithium-ion des voitures électriques accumulent et restituent l’énergie sous forme de courant continu. Le réseau électrique, lui, distribue principalement du courant alternatif, car celui-ci est bien adapté au transport et à la transformation de l’électricité.

Lorsqu’un véhicule est branché sur une prise ou une borne AC, l’énergie ne peut donc pas être envoyée directement dans les cellules de la batterie. Elle doit d’abord être convertie et régulée.

C’est précisément le rôle du chargeur embarqué.

L’OBC reçoit le courant alternatif, le redresse puis adapte la tension et l’intensité aux besoins de la batterie. Ce processus doit être extrêmement contrôlé, car la batterie n’est pas capable d’accepter la même puissance à tout moment.

La puissance admissible peut dépendre :

• de la température de la batterie ;

• de son niveau de charge ;

• de la tension des cellules ;

• de leur équilibrage ;

• de l’état général du pack ;

• des besoins de refroidissement ou de chauffage ;

• des limites prévues par le constructeur.

La conversion AC/DC n’est donc pas une simple formalité électrique. Elle fait partie d’un système coordonné qui cherche à recharger le véhicule de manière sûre, stable et efficace.

Comment fonctionne l’On-Board Charger pendant une recharge AC ?

Le parcours de l’électricité du réseau jusqu’à la batterie

Lors d’une recharge en courant alternatif, l’électricité traverse plusieurs éléments avant d’atteindre la batterie de traction.

Le processus commence dans l’installation électrique du bâtiment. L’énergie arrive jusqu’à la borne, qui vérifie la connexion avec la voiture et communique avec elle par l’intermédiaire du câble de recharge.

Si les conditions nécessaires sont réunies, la borne indique au véhicule l’intensité maximale qu’elle est capable de fournir. La voiture choisit ensuite la quantité de courant à absorber en tenant compte :

• de la puissance de son chargeur embarqué ;

• du nombre de phases utilisables ;

• de la limite communiquée par la borne ;

• de l’état de la batterie ;

• des réglages définis par l’utilisateur ou le constructeur.

L’énergie atteint alors l’OBC, où elle est transformée en courant continu. Elle passe ensuite par d’autres étapes de contrôle avant d’être stockée dans les cellules de la batterie.

Le parcours peut être représenté ainsi :

réseau électrique → tableau électrique → borne de recharge → câble → connecteur du véhicule → chargeur embarqué → système de gestion de la batterie → batterie de traction

Chaque élément peut avoir une influence sur la puissance finale. Il n’est donc pas possible d’estimer la vitesse de recharge uniquement à partir de la valeur maximale annoncée par la borne.

La conversion du courant alternatif en courant continu

La conversion réalisée par l’OBC est un processus électronique complexe.

Dans un premier temps, le chargeur redresse le courant alternatif pour obtenir du courant continu. Il adapte ensuite la tension et l’intensité à l’architecture haute tension du véhicule et aux besoins de la batterie.

Le système doit également :

• corriger le facteur de puissance ;

• réduire les perturbations électriques ;

• réguler précisément la sortie ;

• maintenir une isolation électrique adéquate ;

• gérer la chaleur produite ;

• communiquer avec les calculateurs du véhicule ;

• réagir immédiatement en cas de défaut.

La qualité du chargeur embarqué influence donc :

• le rendement de la recharge ;

• la stabilité de la puissance ;

• la température des composants ;

• la compatibilité avec l’installation ;

• la fiabilité du véhicule ;

• les pertes d’énergie.

Un OBC efficace transforme une plus grande part de l’électricité prélevée au réseau en énergie réellement stockée dans la batterie.

La communication entre la borne et la voiture

Une idée reçue consiste à penser qu’une borne injecte automatiquement toute sa puissance dans le véhicule.

En réalité, la borne indique seulement la quantité maximale de courant qu’elle peut mettre à disposition en toute sécurité. La voiture décide ensuite de la puissance qu’elle souhaite réellement absorber.

Cette décision tient compte :

• de la puissance nominale de l’OBC ;

• du nombre de phases supportées ;

• des limites de courant définies dans le véhicule ;

• de la température et du niveau de charge de la batterie ;

• de la puissance réellement disponible dans le bâtiment.

Prenons l’exemple d’une borne triphasée de 22 kW. Elle peut signaler à la voiture qu’elle est capable de fournir jusqu’à 32 A sur chacune des trois phases.

Si le véhicule possède un chargeur embarqué de 11 kW, il n’absorbera généralement qu’environ 16 A par phase. Sa puissance maximale restera proche de 11 kW.

La borne ne force jamais la voiture à accepter une puissance supérieure. Elle fixe une limite disponible, et le véhicule reste maître de son absorption.

Cette communication permet à des voitures ayant des capacités très différentes d’utiliser la même infrastructure de manière sûre.

Le rôle du Battery Management System

Le chargeur embarqué ne fonctionne pas seul. Il échange continuellement des informations avec le Battery Management System, ou BMS.

Le BMS surveille la batterie et analyse notamment :

• la température des cellules ;

• la tension totale du pack ;

• le niveau de charge ;

• les différences de tension entre les cellules ;

• l’intensité maximale admissible ;

• l’état de santé de la batterie ;

• la présence d’une anomalie.

Si la batterie est trop froide, trop chaude ou presque entièrement chargée, le BMS peut demander une diminution de la puissance.

Une voiture équipée d’un OBC de 11 kW n’absorbera donc pas nécessairement 11 kW pendant toute la session. La puissance nominale correspond au maximum que le chargeur peut traiter dans des conditions adaptées. Elle ne constitue pas une valeur garantie et constante.

Le BMS peut également interrompre complètement la recharge si une situation risque de compromettre la sécurité ou la durabilité de la batterie.

Pourquoi le chargeur embarqué limite-t-il la puissance de recharge AC ?

Que signifie la puissance nominale de l’OBC ?

La puissance nominale du chargeur embarqué indique la puissance maximale en courant alternatif que le composant peut convertir.

Les valeurs les plus courantes sont :

• 3,7 kW ;

• 7,4 kW ;

• 11 kW ;

• 22 kW.

Il existe aussi d’autres configurations selon les véhicules, les marchés et les caractéristiques des réseaux électriques.

Un OBC de 11 kW est capable de traiter environ 11 kW en courant alternatif lorsqu’il est connecté à une alimentation triphasée compatible. Même si la voiture est branchée sur une borne de 22 kW, le chargeur embarqué continuera de fonctionner dans sa limite de 11 kW.

Cette puissance est une caractéristique structurelle du véhicule. Elle dépend :

• de la conception de l’électronique de puissance ;

• de la taille des composants ;

• du système de refroidissement ;

• de l’architecture électrique ;

• de la place disponible ;

• du coût souhaité par le constructeur ;

• de la stratégie commerciale du modèle.

Dans la majorité des cas, il n’est pas possible d’augmenter cette puissance en modifiant un simple réglage ou en installant une borne plus puissante.

Pourquoi la puissance de la borne ne correspond-elle pas toujours à celle absorbée par la voiture ?

La puissance indiquée sur une borne correspond à la valeur maximale qu’elle peut fournir lorsque toutes les conditions sont réunies. Elle ne signifie pas que chaque voiture connectée absorbera cette puissance.

Une borne de 22 kW peut, par exemple, fournir :

• près de 22 kW à une voiture équipée d’un OBC triphasé de 22 kW ;

• environ 11 kW à une voiture équipée d’un OBC de 11 kW ;

• environ 7,4 kW à un véhicule doté d’un chargeur monophasé de 7,4 kW ;

• environ 3,7 kW à un hybride rechargeable limité à cette puissance.

Une seule et même borne peut donc donner des résultats très différents selon le véhicule branché.

On peut comparer cette situation à une canalisation capable de fournir un débit important. La quantité d’eau qui circule réellement dépend aussi de la capacité du tuyau raccordé. La borne met la puissance à disposition, mais l’OBC détermine la quantité que la voiture peut traiter.

Le composant le plus limitant fixe la puissance réelle

La puissance réelle d’une recharge est toujours déterminée par l’élément le plus restrictif de l’ensemble du système.

Parmi les limites possibles, on trouve :

• la puissance du raccordement électrique ;

• la puissance souscrite auprès du fournisseur ;

• la présence d’une installation monophasée ou triphasée ;

• le calibre du circuit dédié ;

• la limite configurée dans la borne ;

• la capacité du câble ;

• la puissance du chargeur embarqué ;

• les paramètres définis dans la voiture ;

• le pilotage énergétique ;

• la température de la batterie ;

• son niveau de charge.

Si l’un de ces éléments autorise une puissance inférieure aux autres, l’ensemble de la session s’adapte à cette valeur.

Imaginons une installation triphasée disposant d’une borne de 22 kW et d’une puissance suffisante. Si la voiture possède un OBC de 11 kW, le véhicule constitue le facteur limitant.

Si cette même voiture est branchée sur une borne configurée à 7,4 kW, la limitation provient alors de l’infrastructure.

La puissance de recharge résulte donc toujours de l’interaction entre plusieurs composants.

Que se passe-t-il lorsque la borne est plus puissante que l’OBC ?

Lorsque la puissance maximale de la borne est supérieure à celle du chargeur embarqué, la voiture absorbe uniquement ce qu’elle peut utiliser.

Une borne de 22 kW connectée à une voiture limitée à 11 kW ne fournit pas continuellement 22 kW. Le véhicule limite son absorption à environ 11 kW.

Ce fonctionnement est parfaitement normal.

La puissance non utilisée ne se transforme pas en énergie perdue et ne provoque pas de surcharge dans le véhicule. La borne fournit simplement la quantité de courant demandée par la voiture, dans la limite maximale disponible.

Que se passe-t-il lorsque la borne fournit moins de puissance que l’OBC peut en accepter ?

La situation inverse se produit lorsque la borne ou l’installation fournit moins de puissance que le chargeur embarqué peut en traiter.

Une voiture équipée d’un OBC de 11 kW, mais branchée sur une borne de 7,4 kW, rechargera au maximum à environ 7,4 kW.

Le véhicule serait capable d’accepter davantage, mais l’infrastructure ne peut pas lui fournir cette puissance.

Ce n’est pas nécessairement un problème. Dans un contexte résidentiel, une puissance plus faible peut parfaitement couvrir les besoins lorsque la voiture reste garée plusieurs heures ou toute la nuit.

La puissance idéale n’est donc pas toujours la puissance la plus élevée. C’est celle qui permet de récupérer l’énergie nécessaire sans complexifier inutilement l’installation.

Chargeur embarqué monophasé ou triphasé : quelles différences ?

Comment fonctionne la recharge monophasée ?

Un chargeur embarqué monophasé utilise une seule phase du réseau électrique.

Sur une installation d’environ 230 V, courante en France, on retrouve généralement les puissances suivantes :

• environ 2,3 kW à 10 A ;

• environ 3,7 kW à 16 A ;

• environ 7,4 kW à 32 A.

Les valeurs réelles peuvent légèrement varier selon la tension du réseau, la configuration de la borne et les caractéristiques de l’installation.

La recharge monophasée est fréquente dans les maisons individuelles et compatible avec de nombreuses voitures électriques et hybrides rechargeables.

Une voiture monophasée peut normalement être branchée sur une borne triphasée, mais elle utilisera une seule phase. Elle ne pourra donc pas exploiter toute la puissance triphasée de la borne.

Pour approfondir les différences entre les configurations électriques, il est possible de consulter le guide Daze sur le monophasé et le triphasé.

Comment fonctionne la recharge triphasée ?

Un chargeur embarqué triphasé utilise simultanément trois phases.

Sur un réseau 230/400 V, les configurations les plus fréquentes sont :

• environ 11 kW à 16 A par phase ;

• environ 22 kW à 32 A par phase.

La recharge triphasée répartit la puissance sur plusieurs conducteurs et permet d’atteindre une puissance supérieure sans concentrer toute l’intensité sur une seule phase.

De nombreuses voitures électriques actuelles acceptent une recharge triphasée à 11 kW. Les véhicules compatibles avec 22 kW sont moins nombreux, car un OBC de cette puissance est plus volumineux, plus coûteux et plus exigeant en matière de refroidissement.

La présence d’une borne triphasée ne garantit cependant pas une recharge en triphasé. La voiture doit elle aussi disposer d’un OBC compatible.

Que se passe-t-il si une voiture monophasée est branchée sur une borne triphasée ?

Une voiture monophasée peut généralement utiliser une borne triphasée, à condition que le connecteur et le protocole soient compatibles.

Elle n’utilisera toutefois qu’une seule phase.

Si le véhicule accepte 7,4 kW en monophasé, il ne pourra atteindre cette puissance que si l’installation autorise environ 32 A sur la phase utilisée.

Dans certains bâtiments, la limitation par phase, l’équilibrage du réseau ou la puissance souscrite peuvent réduire la valeur disponible.

Une voiture monophasée branchée sur une borne triphasée de 22 kW peut donc recharger à 7,4 kW, 3,7 kW ou à une autre valeur inférieure, sans que la borne soit défectueuse.

Que se passe-t-il si une voiture triphasée est branchée sur une installation monophasée ?

De nombreux véhicules équipés d’un OBC triphasé peuvent aussi recharger sur une alimentation monophasée.

La puissance maximale en monophasé dépend néanmoins du modèle.

Une voiture capable de recharger à 11 kW en triphasé peut, par exemple, être limitée à :

• 3,7 kW en monophasé ;

• 7,4 kW en monophasé ;

• une autre valeur définie par le constructeur.

Certains véhicules acceptent 32 A sur une seule phase, tandis que d’autres limitent l’intensité à 16 A.

Il n’est donc pas possible de déduire automatiquement la puissance monophasée à partir de la seule valeur maximale en triphasé.

Comment savoir si une voiture recharge sur une ou trois phases ?

La solution la plus fiable consiste à consulter la fiche technique officielle ou le manuel du véhicule.

Il faut rechercher des expressions comme :

• puissance maximale de recharge AC ;

• chargeur embarqué ;

• On-Board Charger ;

• OBC ;

• recharge monophasée ;

• recharge triphasée ;

• intensité maximale par phase.

Ces informations peuvent également apparaître dans le configurateur du constructeur ou dans les documents de commande.

Il est important de vérifier la version exacte du véhicule, car un même modèle peut être proposé avec différents chargeurs selon :

• le pays ;

• l’année de production ;

• la capacité de la batterie ;

• la finition ;

• les options sélectionnées.

Un OBC plus puissant peut être monté de série sur une version et proposé en option sur une autre.

Quelles sont les puissances les plus courantes des chargeurs embarqués ?

Chargeur embarqué de 3,7 kW

Un OBC de 3,7 kW fonctionne généralement en monophasé à environ 16 A sous 230 V.

Cette puissance se retrouve sur certaines voitures électriques anciennes et sur de nombreux modèles hybrides rechargeables.

Pour une petite batterie, 3,7 kW peuvent suffire, surtout lorsque le véhicule reste branché toute la nuit. Sur une voiture électrique dotée d’une batterie plus importante, le temps nécessaire peut en revanche devenir assez long.

Un véhicule limité à 3,7 kW peut utiliser une borne de 7,4, 11 ou 22 kW, mais il ne profitera pas de toute la puissance disponible.

Chargeur embarqué de 7,4 kW

Un chargeur de 7,4 kW est généralement conçu pour fonctionner en monophasé à environ 32 A.

Cette configuration est courante sur les voitures destinées aux marchés où les logements disposent principalement d’un raccordement monophasé.

Par rapport à un OBC de 3,7 kW, il peut théoriquement diviser le temps de recharge par deux, à condition que l’installation puisse réellement fournir les 32 A nécessaires.

Toutes les habitations ne peuvent pas consacrer 7,4 kW en permanence à la voiture sans ajuster la puissance souscrite ou installer un système de gestion dynamique.

Il faut aussi tenir compte des autres consommateurs du logement :

• chauffage électrique ;

• pompe à chaleur ;

• ballon d’eau chaude ;

• plaques de cuisson ;

• four ;

• climatisation ;

• appareils ménagers.

Chargeur embarqué de 11 kW

Un OBC de 11 kW fonctionne généralement en triphasé à environ 16 A par phase.

Il s’agit aujourd’hui de l’une des configurations les plus répandues sur les voitures électriques modernes.

Elle offre un bon équilibre entre :

• vitesse de recharge ;

• dimensions du chargeur ;

• coût ;

• gestion thermique ;

• compatibilité avec les installations résidentielles et professionnelles.

À 11 kW, de nombreuses batteries peuvent récupérer une grande quantité d’énergie pendant une nuit de stationnement.

Cette puissance convient donc bien aux maisons disposant du triphasé, aux entreprises, aux hôtels, aux copropriétés et aux parkings de longue durée.

Chargeur embarqué de 22 kW

Un OBC de 22 kW utilise généralement trois phases à environ 32 A par phase.

Il permet de réduire sensiblement la durée de recharge AC, mais la borne, le circuit électrique et le raccordement du bâtiment doivent être capables de fournir cette puissance.

Les chargeurs embarqués de 22 kW sont moins répandus que ceux de 11 kW. Ils nécessitent une électronique de puissance plus importante et un système thermique adapté.

Pour de nombreux conducteurs, 11 kW suffisent déjà à récupérer toute l’énergie consommée pendant la journée. Le gain supplémentaire offert par 22 kW n’est donc pas indispensable dans toutes les situations.

Pourquoi l’OBC de 11 kW est-il devenu si courant ?

La popularité du chargeur de 11 kW s’explique par le compromis qu’il représente.

Il est nettement plus rapide que les solutions monophasées de faible puissance, tout en utilisant une intensité raisonnable sur chaque phase.

Pour le constructeur, cela permet souvent :

• d’utiliser des composants plus compacts ;

• de réduire le poids ;

• de limiter les coûts ;

• de simplifier le refroidissement ;

• de faciliter l’intégration dans le véhicule.

Pour le conducteur, 11 kW permettent généralement de recharger une batterie moyenne ou importante pendant une période de stationnement nocturne.

Sa pertinence dépend toutefois de la présence d’une alimentation triphasée compatible. Sur une installation monophasée, la puissance disponible sera inférieure.

Pourquoi la puissance AC varie-t-elle entre différentes versions d’un même modèle ?

Une même voiture peut être commercialisée avec plusieurs configurations de recharge.

Les différences peuvent dépendre :

• de l’année de production ;

• du marché de destination ;

• de la finition ;

• de la capacité de la batterie ;

• d’une évolution de la plateforme ;

• d’un pack de recharge optionnel.

Une version peut être équipée d’un OBC de 7,4 kW de série et proposer 11 kW en option. Un millésime plus récent peut recevoir un chargeur différent ou une nouvelle intensité maximale en monophasé.

Avant d’installer une borne, il est donc préférable de vérifier la configuration précise de la voiture plutôt que de se fier uniquement au nom du modèle.

Borne de 22 kW et voiture de 11 kW : quelle puissance est réellement utilisée ?

Pourquoi le véhicule ne peut-il pas dépasser la limite de l’OBC ?

Lorsqu’une voiture dotée d’un chargeur embarqué de 11 kW est branchée sur une borne AC de 22 kW, la puissance maximale reste généralement proche de 11 kW.

La borne indique qu’elle peut mettre jusqu’à 22 kW à disposition, mais la voiture ne demande que ce qu’elle est capable de convertir.

La limite de l’OBC ne peut pas être contournée en installant une borne plus puissante.

Les 22 kW décrivent la capacité maximale de l’infrastructure. Les 11 kW correspondent à la puissance maximale que le véhicule peut convertir en courant alternatif.

Une borne plus puissante peut-elle endommager la voiture ?

Non. Une borne conforme, correctement installée et protégée n’endommage pas le véhicule simplement parce que sa puissance maximale est supérieure à celle de l’OBC.

La borne et la voiture communiquent avant et pendant la recharge. Le véhicule contrôle ensuite la quantité de courant qu’il absorbe.

C’est un peu comme brancher un appareil sur une alimentation capable de fournir plus de courant que nécessaire : l’appareil prélève uniquement ce dont il a besoin.

Bien entendu, l’infrastructure doit être correctement dimensionnée et mise en service conformément aux règles applicables.

La puissance non utilisée est-elle consommée ou gaspillée ?

Non. Une borne de 22 kW ne prélève pas continuellement 22 kW sur le réseau.

Elle fournit uniquement la puissance demandée par la voiture, à laquelle s’ajoutent les faibles consommations nécessaires au fonctionnement de l’équipement et les pertes normales.

Si la voiture recharge à 11 kW, la consommation sera proche de cette valeur et non de 22 kW.

La capacité restante est simplement disponible, mais inutilisée.

Quand une borne de 22 kW peut-elle rester utile pour une voiture de 11 kW ?

Une borne plus puissante peut être pertinente lorsqu’on souhaite anticiper l’avenir.

Elle peut avoir du sens si :

• un véhicule compatible avec 22 kW est envisagé plus tard ;

• plusieurs voitures différentes utiliseront le point ;

• d’autres bornes pourront être ajoutées ;

• l’installation dessert une entreprise ou un parking partagé ;

• l’infrastructure électrique est déjà adaptée ;

• une évolution ultérieure serait plus complexe ou plus coûteuse.

Cela ne signifie pas qu’une borne de 22 kW soit toujours nécessaire. Il faut évaluer les besoins actuels, l’évolution probable, la puissance disponible et le coût de l’installation.

Le guide Daze consacré aux bornes de recharge électriques permet d’approfondir les critères de choix selon le contexte d’utilisation.

Comment connaître la puissance AC acceptée par sa voiture ?

Où trouver la puissance maximale dans la fiche technique ?

La puissance du chargeur embarqué est généralement indiquée dans la fiche technique ou la documentation commerciale du véhicule.

Les formulations à rechercher sont notamment :

• puissance maximale de recharge AC ;

• puissance de recharge en courant alternatif ;

• chargeur embarqué ;

• On-Board Charger ;

• OBC ;

• maximum AC charging rate.

Il ne faut pas confondre cette valeur avec la puissance maximale de recharge rapide DC.

Une voiture peut accepter 11 kW en AC et 150 kW en DC. Ces chiffres correspondent à deux modes de recharge différents.

Quelles informations chercher dans le manuel du véhicule ?

Le manuel peut préciser :

• le nombre de phases supportées ;

• l’intensité maximale par phase ;

• la puissance nominale AC ;

• le type de câble nécessaire ;

• les réglages de limitation ;

• le comportement sur différentes installations.

Certains constructeurs distinguent clairement la puissance maximale en monophasé et en triphasé.

Ces données aident à comprendre pourquoi la voiture n’atteint pas toujours la puissance mise en avant dans sa documentation commerciale.

Comment distinguer la puissance AC de la recharge rapide DC ?

La puissance AC concerne les sessions pendant lesquelles la conversion est réalisée par le chargeur embarqué.

Lors d’une recharge DC, la transformation du courant se déroule dans la borne rapide. Le courant continu est ensuite transmis vers la batterie sans passer par la conversion AC habituelle de l’OBC.

Une valeur de 150 kW dans la fiche technique ne signifie donc pas que la voiture peut recharger à 150 kW sur une borne domestique.

Inversement, un OBC de 11 kW ne limite pas la recharge rapide DC à 11 kW.

Pour comprendre cette différence plus en détail, le guide Daze sur les bornes AC et DC explique où s’effectue la conversion dans les deux cas.

Pourquoi faut-il vérifier l’année, la version et la finition ?

Les caractéristiques de recharge peuvent varier au sein d’une même gamme.

Pour identifier la configuration correcte, il peut être utile de consulter :

• le numéro de série ou le VIN ;

• le bon de commande d’origine ;

• le manuel correspondant au millésime ;

• la documentation du constructeur ;

• les informations fournies par le concessionnaire.

Se fier uniquement au nom du modèle peut conduire à une erreur, en particulier lorsque plusieurs batteries ou packs de recharge sont proposés.

Comment interpréter les données affichées par la voiture ou la borne ?

De nombreuses voitures et bornes intelligentes affichent la puissance instantanée.

Cette information est utile, mais elle doit être interprétée avec prudence.

Si une voiture équipée d’un OBC de 11 kW recharge à 8 kW, cela ne signifie pas forcément que son chargeur est limité à cette valeur. La puissance peut être temporairement réduite à cause :

• de la gestion dynamique ;

• d’un réglage dans le véhicule ;

• de la température de la batterie ;

• du niveau de charge ;

• de la tension du réseau ;

• de la configuration de la borne.

Une seule session ne permet pas de déterminer la puissance nominale de l’OBC. La documentation officielle du véhicule reste la source la plus fiable.

Pourquoi une voiture peut-elle recharger moins vite que la puissance de son OBC ?

L’installation ne peut pas fournir toute la puissance

Le fait que la voiture accepte 11 kW ne signifie pas que le logement ou le bâtiment peut fournir 11 kW à tout moment.

La puissance disponible peut être limitée par :

• la puissance souscrite ;

• le raccordement ;

• la section des conducteurs ;

• les protections ;

• le tableau électrique ;

• la configuration de la borne ;

• les autres consommations du bâtiment.

Dans un logement français, une puissance souscrite de 6, 9 ou 12 kVA doit être répartie entre la voiture et tous les autres équipements électriques.

Une borne peut donc être volontairement configurée sous sa puissance maximale afin de préserver le fonctionnement normal du logement.

Le véhicule utilise une seule phase au lieu de trois

Une voiture capable de recharger à 11 kW atteint généralement cette puissance grâce à trois phases.

Si elle est branchée sur une installation monophasée, sa puissance sera plus faible.

Un problème de câblage, une phase absente ou une configuration incorrecte peuvent aussi réduire la puissance.

Lorsqu’une voiture triphasée recharge à environ un tiers de la valeur attendue, il peut être utile de vérifier si les trois phases sont bien présentes et utilisées.

Une limite a été configurée dans la voiture ou la borne

Certains véhicules permettent de réduire l’intensité maximale depuis l’écran central ou l’application mobile.

La borne peut également avoir été configurée avec une limite inférieure à sa puissance nominale.

Ces réglages sont utiles pour :

• limiter les pointes de consommation ;

• s’adapter à la puissance souscrite ;

• éviter une surcharge ;

• privilégier certaines heures ;

• coordonner la recharge avec une production photovoltaïque.

Ils peuvent toutefois créer une certaine confusion lorsqu’ils ont été modifiés puis oubliés.

Avant de suspecter une panne du chargeur embarqué, il est donc conseillé de vérifier les réglages du véhicule et de la borne.

La gestion dynamique réduit temporairement la puissance

Une wallbox intelligente peut adapter la puissance de recharge à la consommation totale du bâtiment.

Lorsque le chauffage, la pompe à chaleur, le four, les plaques de cuisson ou d’autres équipements consomment beaucoup d’énergie, le système peut réduire temporairement la puissance attribuée à la voiture.

Une fois les autres consommations diminuées, la puissance de recharge peut remonter automatiquement.

Ce fonctionnement est normal. Il évite de dépasser la capacité disponible et permet souvent de recharger sans augmenter excessivement la puissance souscrite.

La température et le niveau de la batterie influencent la session

La batterie n’accepte pas la même puissance dans toutes les conditions.

Une température très basse ou très élevée peut entraîner une réduction de la recharge. La puissance peut aussi diminuer lorsque la batterie approche de son niveau maximal, notamment pendant l’équilibrage des cellules.

Ce phénomène est souvent plus visible en recharge rapide DC, mais il peut également intervenir pendant une recharge AC.

La puissance instantanée n’est pas la puissance nominale

La puissance de l’OBC représente une capacité maximale, pas une valeur constamment maintenue.

Au cours d’une session, elle peut varier selon :

• les fluctuations de tension ;

• la température ;

• le niveau de la batterie ;

• le pilotage énergétique ;

• les consommations auxiliaires ;

• les stratégies logicielles du véhicule.

Une mesure ponctuelle inférieure au maximum n’indique donc pas nécessairement une anomalie.

Chargeur embarqué et recharge en courant continu

Pourquoi l’OBC est-il utilisé en recharge AC ?

Pendant une recharge AC, le courant alternatif fourni par le réseau arrive jusqu’à la voiture.

Le chargeur embarqué doit le convertir en courant continu avant que l’énergie puisse être stockée dans la batterie.

La puissance de l’OBC fixe donc la limite maximale de cette conversion.

Voilà pourquoi une voiture dotée d’un chargeur de 11 kW ne peut normalement pas dépasser 11 kW sur une borne AC.

Comment la conversion change-t-elle sur une borne DC ?

Sur une borne rapide DC, la transformation du courant alternatif en courant continu se produit à l’extérieur du véhicule, dans la station de recharge.

Ces équipements intègrent des modules de puissance beaucoup plus imposants que le chargeur embarqué d’une voiture.

La borne fournit directement du courant continu régulé vers le système haute tension du véhicule.

Dans cette situation, l’OBC ne réalise pas la principale conversion de l’énergie.

Pourquoi une voiture dotée d’un OBC de 11 kW peut-elle recharger beaucoup plus vite en DC ?

La puissance de 11 kW correspond uniquement à la limite AC du véhicule.

Lors d’une recharge rapide, la même voiture peut accepter :

• 50 kW ;

• 100 kW ;

• 150 kW ;

• 200 kW ;

• ou davantage.

La puissance maximale DC dépend notamment :

• de la chimie des cellules ;

• de la tension de la batterie ;

• de l’architecture électrique ;

• du refroidissement ;

• du niveau de charge ;

• de la température ;

• du logiciel de gestion.

Les valeurs AC et DC doivent donc toujours être analysées séparément.

Quelle différence entre la puissance AC maximale et la courbe de recharge DC ?

La puissance AC maximale est principalement fixée par l’OBC et peut rester relativement stable pendant une grande partie de la session.

La puissance DC est plus variable. Elle suit une courbe qui dépend fortement de la température et du niveau de la batterie.

Une voiture peut atteindre son pic de puissance DC pendant une durée limitée, puis réduire progressivement la recharge à mesure que les cellules se remplissent.

C’est pourquoi la puissance maximale annoncée pour une borne rapide n’est pas nécessairement maintenue du début à la fin.

Comment le chargeur embarqué influence-t-il le temps et le rendement de la recharge ?

Relation entre capacité de la batterie et puissance AC

Pour une batterie de même capacité, un chargeur embarqué plus puissant peut réduire le temps de recharge AC, à condition que l’infrastructure soit capable de fournir la puissance correspondante.

Une batterie de 60 kWh mettra moins de temps à récupérer son énergie avec un OBC de 11 kW qu’avec un chargeur de 3,7 kW.

Une estimation simple consiste à diviser l’énergie nécessaire par la puissance effective :

temps estimé = énergie à ajouter ÷ puissance moyenne de recharge

Cependant, ce calcul reste théorique.

La durée réelle dépend aussi :

• du niveau initial ;

• du niveau final souhaité ;

• des pertes de conversion ;

• des variations de puissance ;

• de la température ;

• des systèmes auxiliaires ;

• de la stratégie de gestion du véhicule.

Différence entre temps théorique et temps réel

Supposons qu’il faille ajouter 55 kWh à la batterie et que la voiture recharge à 11 kW.

Le calcul théorique donne environ cinq heures.

Dans la pratique, la session durera généralement un peu plus longtemps.

Une partie de l’énergie est perdue pendant la conversion. Les calculateurs, les pompes, les ventilateurs ou le chauffage de la batterie peuvent aussi consommer de l’électricité pendant la recharge.

L’énergie mesurée par la borne est donc souvent légèrement supérieure à celle réellement stockée dans la batterie.

Les pertes pendant la conversion AC/DC

Aucun convertisseur électrique n’atteint un rendement de 100 %.

Pendant la recharge, une partie de l’énergie est transformée en chaleur ou utilisée par :

• l’électronique de contrôle ;

• les ventilateurs ;

• les pompes ;

• le chauffage de la batterie ;

• le refroidissement ;

• les systèmes de communication ;

• les calculateurs du véhicule.

Les pertes dépendent :

• de la conception de l’OBC ;

• de la puissance utilisée ;

• de la température ;

• de la tension d’alimentation ;

• de l’état du véhicule ;

• des systèmes auxiliaires actifs.

Un chargeur embarqué efficace réduit ces pertes, sans pouvoir les supprimer totalement.

Pourquoi recharger très lentement n’est-il pas toujours plus efficace ?

Il peut sembler logique de penser qu’une recharge plus lente consomme toujours moins d’énergie. Ce n’est pas nécessairement le cas.

Certains systèmes du véhicule restent actifs pendant toute la durée de la session et consomment une puissance relativement constante.

Si la recharge dure beaucoup plus longtemps, ces consommations fixes peuvent représenter une part plus importante du total.

Cela ne signifie pas qu’il faut systématiquement recharger à la puissance maximale. Le meilleur rendement dépend :

• du véhicule ;

• de la courbe d’efficacité de l’OBC ;

• de la température ;

• de la puissance disponible ;

• des besoins de l’utilisateur.

Comment choisir une borne compatible avec le chargeur embarqué ?

La borne doit-elle avoir la même puissance que l’OBC ?

Non. La puissance de la borne et celle du chargeur embarqué ne doivent pas forcément être identiques.

La borne peut être :

• moins puissante que l’OBC ;

• de puissance équivalente ;

• plus puissante que l’OBC.

Si la borne est moins puissante, elle fixe la limite.

Si les deux puissances correspondent, le véhicule peut théoriquement exploiter toute la capacité de son chargeur, à condition que l’installation soit adaptée.

Si la borne est plus puissante, la voiture absorbe toujours uniquement ce que son OBC autorise.

Quand choisir une borne plus puissante que la voiture actuelle ?

Une borne plus puissante peut être utile pour anticiper de futurs besoins.

Cette option peut être pertinente lorsque :

• la voiture sera probablement remplacée ;

• plusieurs véhicules utiliseront la borne ;

• un second point de recharge est envisagé ;

• le bâtiment dispose déjà d’une alimentation triphasée ;

• une augmentation de puissance est prévue ;

• la borne est destinée à une entreprise, un hôtel ou une copropriété.

Il faut toutefois éviter le surdimensionnement inutile. Une borne de 22 kW n’apporte aucun gain immédiat si la voiture, le circuit ou le raccordement ne peuvent pas exploiter cette puissance.

Pourquoi faut-il anticiper un changement de véhicule ?

Une borne peut rester installée plus longtemps que la voiture actuelle.

Un conducteur possédant aujourd’hui un hybride rechargeable limité à 3,7 kW peut acheter plus tard une voiture électrique acceptant 11 kW.

Installer une borne configurable et préparer l’infrastructure pour une puissance supérieure peut apporter davantage de flexibilité.

Cela ne signifie pas que la borne doit fonctionner à sa puissance maximale dès le premier jour. De nombreux équipements peuvent être limités initialement puis reconfigurés si l’installation évolue.

Pourquoi l’installation et le nombre de phases restent-ils déterminants ?

Connaître la puissance de l’OBC n’est qu’une partie de l’analyse.

Pour recharger à 11 kW en triphasé, il faut généralement :

• une alimentation triphasée ;

• une puissance disponible suffisante ;

• un circuit dédié correctement dimensionné ;

• des protections adaptées ;

• une borne compatible ;

• une installation professionnelle.

En France, une infrastructure de recharge doit respecter les prescriptions applicables aux installations électriques et aux IRVE. Au-delà de 3,7 kW, son installation doit généralement être confiée à un professionnel disposant de la qualification IRVE adaptée.

L’évaluation doit porter sur :

• le tableau électrique ;

• la section des câbles ;

• les dispositifs de protection ;

• la puissance souscrite ;

• le cheminement du circuit ;

• la distance jusqu’à la place de stationnement ;

• les possibilités d’évolution.

Le rôle du pilotage intelligent de l’énergie

Une borne intelligente peut adapter la recharge à la consommation réelle du bâtiment.

Cette fonction n’augmente pas la puissance maximale de l’OBC. Elle permet plutôt de mieux utiliser l’énergie disponible.

Lorsque la maison consomme peu, davantage de puissance peut être attribuée à la voiture. Lorsque les autres appareils consomment plus, la borne réduit temporairement la recharge.

Dans une installation comprenant plusieurs points, le système peut également répartir la puissance entre différents véhicules.

Le Dynamic Power Sharing adapte cette répartition en temps réel selon les voitures effectivement branchées et l’énergie disponible.

Cette approche peut :

• éviter les surcharges ;

• limiter les pics ;

• réduire le besoin d’augmenter la puissance du site ;

• faciliter l’ajout de nouvelles bornes ;

• améliorer l’utilisation de l’infrastructure.

Comment reconnaître un éventuel problème du chargeur embarqué ?

La recharge AC ne démarre pas ou s’interrompt fréquemment

Une panne de l’OBC peut empêcher le démarrage d’une recharge AC ou provoquer des interruptions répétées.

Les mêmes symptômes peuvent toutefois être causés par :

• un câble endommagé ;

• un connecteur sale ou détérioré ;

• une borne mal configurée ;

• une anomalie de l’installation ;

• une programmation horaire ;

• un défaut de communication ;

• l’activation d’une protection.

Il ne faut donc pas conclure immédiatement que le chargeur embarqué est défectueux.

La recharge DC fonctionne, mais la recharge AC est impossible

Si la voiture recharge correctement sur une borne rapide DC, mais ne fonctionne sur aucune borne AC compatible, l’OBC peut faire partie des éléments à contrôler.

Pendant une recharge DC, la conversion principale est réalisée par la borne externe. Le circuit de conversion AC du chargeur embarqué n’est pas utilisé de la même manière.

Ce comportement ne constitue pas une preuve définitive, mais il peut fournir une indication utile au service technique.

La puissance reste anormalement basse sur différentes bornes

Si la voiture recharge à une puissance inhabituellement faible sur plusieurs bornes compatibles, les causes possibles incluent :

• une limitation logicielle ;

• la perte d’une phase ;

• un défaut de l’OBC ;

• un problème thermique ;

• une anomalie de communication.

Pour effectuer une première vérification, il peut être utile de tester le véhicule :

• sur plusieurs points de recharge ;

• avec un autre câble, si celui-ci est amovible ;

• à différents niveaux de batterie ;

• dans des conditions de température différentes.

Une seule session isolée ne suffit généralement pas pour identifier la cause.

Comment distinguer une panne de l’OBC d’un problème de câble ou de borne ?

La méthode la plus simple consiste à comparer le comportement du véhicule dans plusieurs situations.

On peut notamment vérifier :

• si une autre voiture recharge correctement sur la même borne ;

• si le véhicule concerné fonctionne sur une autre borne AC ;

• si un autre câble résout le problème ;

• si un message d’erreur précis est affiché ;

• si la recharge DC continue de fonctionner.

Ces essais peuvent aider à orienter le diagnostic, mais ils ne remplacent pas l’intervention d’un professionnel.

Quand faut-il contacter le service technique ?

Il est conseillé de faire contrôler le véhicule lorsque :

• la recharge AC échoue sur plusieurs bornes ;

• la puissance reste anormalement faible sans cause extérieure évidente ;

• des erreurs apparaissent régulièrement ;

• les sessions sont interrompues ;

• une ou plusieurs phases ne sont pas utilisées ;

• la recharge DC fonctionne, mais la recharge AC est impossible.

Le chargeur embarqué fait partie du système haute tension. Il ne doit jamais être ouvert, modifié ou réparé dans le cadre d’une intervention non professionnelle.

Chargeur embarqué de voiture électrique : les points essentiels

Le chargeur embarqué est l’un des composants les plus importants de la recharge en courant alternatif.

Il transforme le courant alternatif fourni par le réseau en courant continu pouvant être stocké dans la batterie de traction.

Sa puissance détermine la quantité maximale d’énergie AC que la voiture peut accepter, indépendamment de la puissance maximale annoncée par la borne.

Une borne de 22 kW ne permettra pas à une voiture équipée d’un OBC de 11 kW de recharger à 22 kW. Elle ne l’endommagera pas non plus et ne consommera pas inutilement la puissance restante.

La recharge effective dépend de l’interaction entre :

• le chargeur embarqué ;

• la borne ;

• le circuit électrique ;

• le nombre de phases ;

• la puissance souscrite ;

• la gestion énergétique ;

• les conditions de la batterie.

Connaître la puissance AC maximale du véhicule permet de choisir une infrastructure plus cohérente et de comprendre ce qui se passe pendant chaque session.

L’objectif n’est pas toujours d’atteindre le nombre de kilowatts le plus élevé possible. Dans de nombreux cas, la meilleure solution est celle qui s’adapte :

• aux kilomètres parcourus chaque jour ;

• à la durée de stationnement ;

• à la puissance du logement ;

• aux autres consommations ;

• aux évolutions futures.

Une borne intelligente, correctement dimensionnée et installée, peut coordonner les besoins de la voiture avec ceux du bâtiment. La recharge devient ainsi plus simple, plus sûre et plus efficace au quotidien.

Questions fréquentes sur le chargeur embarqué

Qu’est-ce que l’On-Board Charger d’une voiture électrique ?

L’On-Board Charger est une unité électronique installée dans le véhicule. Il transforme le courant alternatif fourni par une prise ou une borne AC en courant continu compatible avec la batterie de traction.

Quelle est la différence entre le chargeur embarqué et la borne ?

La borne contrôle la connexion au réseau et indique au véhicule le courant disponible. Le chargeur embarqué est installé dans la voiture et réalise la conversion AC/DC.

Comment connaître la puissance AC maximale de ma voiture ?

Il faut consulter la fiche technique, le manuel ou la documentation officielle du constructeur. Les termes à rechercher sont « puissance maximale de recharge AC », « chargeur embarqué », « On-Board Charger » ou « OBC ».

Une voiture de 11 kW peut-elle être branchée sur une borne de 22 kW ?

Oui. La voiture rechargera normalement à un maximum de 11 kW, ou à une puissance inférieure si un autre élément du système impose une limite.

Pourquoi ma voiture recharge-t-elle à 7,4 kW au lieu de 11 kW ?

Elle peut être connectée à une installation monophasée, limitée par la puissance souscrite, soumise à une gestion dynamique ou configurée avec une intensité inférieure dans le véhicule ou dans la borne.

Une voiture monophasée peut-elle utiliser une borne triphasée ?

Oui, si le connecteur et le standard sont compatibles. Elle utilisera cependant une seule phase et ne pourra pas profiter de toute la puissance triphasée.

Le chargeur embarqué est-il utilisé pendant la recharge rapide DC ?

Pas pour la principale conversion du courant. Sur une borne DC, cette conversion est effectuée dans la station, qui fournit ensuite du courant continu vers la batterie.

Un OBC de 22 kW est-il toujours meilleur qu’un OBC de 11 kW ?

Un OBC de 22 kW peut réduire la durée de recharge AC si une infrastructure compatible est disponible. Pour de nombreux utilisateurs, 11 kW suffisent cependant à récupérer l’énergie quotidienne pendant la nuit.

Le chargeur embarqué influence-t-il le rendement de la recharge ?

Oui. Son efficacité détermine la part de l’énergie prélevée au réseau qui arrive effectivement dans la batterie. La température, la puissance utilisée et les systèmes auxiliaires ont également une influence.

Peut-on augmenter la puissance de l’OBC après l’achat du véhicule ?

Généralement non. Le chargeur est intégré à l’architecture électrique, au logiciel, au refroidissement et aux dispositifs de sécurité de la voiture. Une augmentation de puissance demanderait normalement des modifications matérielles importantes.

Comment savoir si le chargeur embarqué est en panne ?

Les signes possibles comprennent une recharge AC qui ne démarre plus, des interruptions fréquentes, une puissance anormalement faible sur plusieurs bornes ou des messages d’erreur. Un diagnostic professionnel reste indispensable, car des symptômes similaires peuvent provenir du câble, de la borne ou de l’installation.