Charge AC - comprendre le triphasé

[e-Lionel]

**Charge AC - comprendre le triphasé**

Destiné au novice, nouvel acquéreur d'un VE ou en passe de le devenir, cet article fait le point sur la charge en triphasé, sans rentrer dans des détails techniques pointus et en restant pragmatique, photos à l'appui.
Ces infos vous permettront de charger votre VE en AC (courant alternatif) avec la puissance maximum supportée, diminuant ainsi votre durée de charge : c'est bien pour vous, mais aussi pour ceux qui attendent peut-être que la borne que vous utilisez soit libre !

 
Une précision importante, on s'intéressera ici uniquement au connecteur T2 (ou type 2), puisque c'est le standard retenu au niveau européen pour la charge en courant alternatif, et aux cas les plus standards (les cas particuliers seront regroupés au point 7).
Nota : le type 2 est aussi appelé "Mennekes", du nom du fabricant qui a proposé initialement ce connecteur.

 

**SOMMAIRE**
    1. Le contexte
    2. Puissances de charge
    3. Connecteurs T2 (AC) et CCS (DC)
    4. Connecteurs côté VE
    5. Câbles T2
    6. Bornes AC avec connecteur T2
    7. Les cas particuliers / remarques

**1. Le contexte**
2021 est une année charnière, la progression des ventes de VE est significative, et avec elle, le besoin en bornes de recharge. Si les bornes en courant continu (connecteur CCS) se développent sur les grands axes, leur coût et la rentabilité attendue les rendent moins présentes en agglomération. Les bornes en courant alternatif (avec connecteur T2, ou même parfois une simple prise domestique) sont moins chères et correspondent mieux à un usage quotidien, hors grands trajets : coût de la recharge moins élevé, mais puissance de charge plus faible et donc durée de recharge accrue. Que l'on s'intéresse aux bornes AC publiques, ou à l'installation d'une wallbox chez soi, il devient alors pertinent de comprendre les subtilités entre monophasé et triphasé, réduire la durée de la charge autant que possible, et profiter au mieux de la batterie bien rechargée de votre VE !

**2. Puissances de charge**
Très sommairement, les bornes monophasées proposent le plus souvent une puissance de 3,6 kW (16 A) ou 7,2 kW (32A) alors que les bornes triphasées proposent logiquement 3 fois plus , 11 kW (16 A sur chacune des 3 phases) ou 22 kW (32A par phase). (Cas particulier des bornes AC 43 kW au point 7).
Évidemment, la durée de recharge est d'autant plus faible que la puissance est élevée. Pour en profiter, il faut que votre VE soit compatible, et utiliser le bon câble. Voyons cela ensemble.

**3. Connecteurs T2 (AC) et CCS (DC)**
Pour une charge en courant alternatif (AC donc), on utilise un connecteur T2.
On retrouve un connecteur T2 mâle côté véhicule:
 

et un connecteur T2 femelle côté borne (ici, une borne sans câble attaché) :

 

On ne peut parler du connecteur T2 sans évoquer aussi le connecteur CCS, utilisé pour la recharge en courant continu.
En effet, le connecteur CCS réutilise les broches du connecteur T2, auxquelles on rajoute 2 broches supplémentaires en bas.
Pour un connecteur mâle, côté véhicule donc, voici un exemple (ici une Mustang Mach-E) :

 

Par conséquent, un VE qui dispose d'un connecteur CCS dispose de facto d'un connecteur T2, puisqu'il s'agit de la partie haute du connecteur CCS.

En revanche l'inverse n'est pas vrai : 
-  la Renault Zoé dispose de série d'un connecteur T2, mais le connecteur CCS n'est disponible qu'en option (1000€ quand même !)
- autre exemple, la Nissan Leaf 2ème génération dispose d'un connecteur T2 (du moins en Europe), mais pas d'un connecteur CCS, puisque la charge DC utilise un connecteur CHAdeMO :

 

Pour terminer, deux remarques sur le connecteur CCS :
- côté voiture, on trouve souvent un ou deux obturateurs, le premier sur la partie haute (T2), le second sur la partie basse (les 2 broches spécifiques du CCS) ; lorsque l'obturateur du bas est en place, un novice pourrait penser qu'il ne dispose que d'un connecteur T2, et pas d'un connecteur CCS, se privant ainsi d'une recharge DC bien plus rapide qu'en AC (même exemple que plus haut avec la Mustang Mach-E) :

 

-  côté borne, le connecteur CCS femelle n'utilise que 5 broches : les 3 broches du haut sont communes avec le connecteur T2 (2 broches utilisées pour la communication entre le VE et la borne et une broche plus grosse de mise à la terre), et les 2 broches du bas pour l'alimentation en courant continu (à droite, la T2 femelle, et à gauche, la CCS femelle) :

 

 

**4. Connecteurs côté VE**
On va enfin parler de triphasé !
Sur le schéma ci-dessous, le connecteur mâle (côté VE) est à droite : les 3 phases sont représentées par L1, L2, et L3 :

 

 

Lorsqu'un VE embarque un chargeur monophasé, seule la broche L1 est présente (ex : le connecteur T2 d'une LEAF2 européenne, en bas à droite) :

 

 

 

Si le VE dispose d'une charge AC à 2 phases (pas très répandu il est vrai), les broches L1 et L2 sont présentes (ex : VW e-Up v2/Skoda Citigo/Seat Mii) :

 

 

Enfin, si le VE dispose d'une charge AC en triphasé, les 3 broches L1, L2 et L3 sont présentes (ex : Mustang Mach-E déjà vu plus haut) :

 

 

Dès lors, un VE avec chargeur biphasé ou triphasé pourra bien sûr être rechargé en monophasé, mais une charge multiphase, plus puissante, nécessitera un câble triphasé et une borne triphasée (les câbles/bornes biphasés n'existent pas à ma connaissance).

 

**5. Câbles T2**
Un câble T2, ou, pour être plus précis T2-T2, est utilisé pour recharger son VE lorsque la borne n'a pas de câble attaché (voir point 6). Il dispose donc d'un connecteur T2 femelle qui se branche sur le connecteur T2 mâle du VE (ou sur la partie haute du connecteur CCS mâle du VE), et d'un connecteur T2  mâle qui se branche sur le connecteur T2 femelle de la borne :

 

 

Même remarque que pour le connecteur T2 mâle du VE, il faut vérifier la présence des broches L2 et L3 pour savoir si vous avez :
- un câble monophasé (sans ces 2 broches, bien visible ici sur le connecteur femelle à droite) : 

 

 

-  ou bien un câble triphasé (ici, les broches L2 et L3 sont visibles sur les 2 connecteurs mâle/femelle) :

 

 

Quelques remarques concernant la puissance supportée par le câble :
- comme déjà indiqué au point 2, un câble monophasé est calibré pour une puissance maxi de :
      3,6 kW (16 A sur une seule phase)
ou 7,2 kW (32A sur une seule phase)

- alors qu'un câble triphasé est prévu pour :
      11 kW (16 A sur chacune des 3 phases)
ou 22 kW (32A par phase). 

Si vous possédez un câble T2-T2, ou si vous devez en acheter un, il faudra donc déterminer clairement s'il est mono ou triphasé, mais aussi la puissance supportée.

En l'absence de notice ou d'indication explicite sur la puissance max d'un câble, on peut utiliser l'astuce suivante :
> les câbles 3,6 kW ou 11 kW utilisent des fils de section 2,5 mm²
> alors que les câbles 7,2 kW ou 22 kW utilisent des fils de section 6 mm².
Dans un cas comme dans l'autre, la section des fils utilisés est imprimée  sur le câble lui-même :

 

 

**Important** : si vous n'arrivez pas à identifier un câble T2, vous pouvez néanmoins l'utiliser sans aucun danger avec n'importe quelle borne et sur n'importe quel VE disposant d'un connecteur T2 ou CCS (sous réserve que le câble soit en bon état évidemment !). En effet, la borne détermine elle-même la puissance maxi supportée par le câble grâce à une résistance placée dans le câble entre la broche PP et la broche PE (voir plus haut le schéma de cablage T2).

 

En conclusion, le câble le plus polyvalent sera bien-sûr un câble triphasé 22 kW, mais il sera un peu plus encombrant dans votre coffre, et un peu plus lourd à manipuler.

 

**6. Bornes AC avec connecteur T2**

Pour finir cet article, quelques remarques sur les bornes elles-mêmes.
- une borne T2 est donc dotée d'un connecteur T2 FEMELLE, soit sur la borne elle-même, soit au bout d'un câble T2 attaché.
- pour une borne sans câble attaché, le connecteur T2 est parfois derrière une trappe, et vous ne pourrez pas forcément vérifier si les broches L2 et L3 sont présentes, et donc déterminer si la borne est monophasée ou triphasée. Dans ce cas, connaître la puissance de la borne est une bonne alternative, qu'elle soit indiquée sur la borne elle-même, ou déterminée à partir de l'application Chargemap par exemple.
Borne "double" sans câble attaché :

 

 

- pour une borne avec câble attaché, ce sera plus simple puisqu'il suffit de vérifier l'embout T2 du câble, mais il s'agit presque toujours de bornes triphasées (même chose, on peut vérifier la puissance sur ChargeMap le cas échéant).

- bien évidemment, votre câble T2-T2 ne sera utile qu'avec une borne sans câble attaché, mieux vaut le garder précieusement dans son coffre !

Donc en résumé :
- vérifier le connecteur T2 de son VE pour savoir si on peut charger en AC triphasé/biphasé/monophasé
- choisir le bon câble (nombre de phases et puissance)
- sélectionner si possible une borne triphasée pour une puissance de charge accrue et une durée de charge plus faible.
- La puissance de charge sera toujours limitée par l'élément le plus faible entre la borne, le câble et le chargeur interne du VE.

 

**7. Les cas particuliers / remarques**

- certaines bornes AC sont en 43 kW : il s'agit de triphasé, à 63A sur chacune des 3 phases (avec câble attaché). A ma connaissance, seules certaines Renault Zoé d'ancienne génération disposaient d'un chargeur embarqué 43 kW permettant d'exploiter ces bornes à leur puissance maxi.

 

- tout ce qui a été dit pour les bornes est également valable pour les wallbox (limitées à 22 kW), avec 2 bémols :
       > Les wallbox avec câble attaché sont interdites en France pour une installation à domicile (décret IRVE n°2017-26 du 12 janvier 2017).
       > Une wallbox triphasée nécessite bien évidemment une installation domestique triphasée et un abonnement en triphasé, pas très répandu en France, mais plus chez nos voisins belges par exemple.

- un VE doté d'un connecteur T2 pourra toujours charger en monophasé. En revanche, le triphasé est parfois disponible en option, comme sur la Peugeot e-208, permettant alors de passer d'une charge 7kW en monophasé, à 11 kW en triphasé. Le gain sur la durée de charge peut être pertinent dans certains cas.

- autre cas, certains VE disposent de série de la charge triphasée 11 kW, et en option de la charge triphasée 22 kW (Audi e-tron).

- concernant les bornes, certaines disposent de 2 connecteurs T2, et peuvent donc charger 2 VE simultanément, mais en partageant la puissance de charge. Exemple : une borne "double" 22 kW peut charger une zoé à 22 kW, ou deux zoé à 11 kW chacune. Si c'est une borne sans câble attaché, mieux vaut ne pas se tromper sur le câble T2-T2 : si vous utilisez un câble monophasé, vous ne chargerez pas à 11 kW mais à 3,6 kW ! Et si vous ne maîtrisez pas toutes les subtilités décrites ci-dessus, vous risquez d'attendre très longtemps la fin de la charge en vous posant beaucoup de questions....

- à noter aussi que certaines bornes doubles peuvent charger 2 VE simultanément avec la puissance maxi sur chacun des deux VE.

- certaines bornes sont tri-standard : il s'agit le plus souvent de bornes avec câble attaché, typiquement un câble AC T2, un câble DC CHAdeMO, et un câble DC CCS. En général, la borne ne peut charger qu'un seul VE à la fois, avec l'un des 3 câbles. Néanmoins, il semble que certaines bornes puissent charger simultanément 2 VE, l'un en DC (CCS ou CHAdeMO), l'autre en AC T2.

 

 

- Enfin, pour certains grands enfants comme moi, et pour finir sur un trait d'humour, une borne T2, cela peut aussi être ça 😁:

 

 

 

N'hésitez pas à poser des questions ou compléter / corriger mes propos... Et bonne charge !

Modifié juillet 25, 2021 par e-Lionel

[Kratus]

Merci @e-Lionel pour cet excellent travail. 

 

Pour ceux qui souhaitent approfondir certains points, je mets ici des liens vers d'autres sujets du forum. 

 

• La réglementation des infrastructures de recharge VE : qu'ai-je le droit d'installer ?
• Les puissances de charge
• FAQ: La recharge des véhicules électriques pour les nuls

 

S'il vous paraît utile d'ajouter d'autres liens à cette liste faites-moi le savoir. 

Modifié août 30, 2021 par Fly
Ajout du lien sur la FAQ de recharge des Véhicules Électriques pour les nuls

[Kratus]

Y a t'il, sur le forum, un sujet sur les différents types de prises? (Type 1, type 2, type 3, CHAdeMO) 

[e-Lionel]

Il y a 8 heures, Kratus a dit :

Y a t'il, sur le forum, un sujet sur les différents types de prises? (Type 1, type 2, type 3, CHAdeMO) 

C'est un appel du pied ? Ce serait intéressant, mais hors T2 et CCS, les autres connecteurs vont peu à peu disparaître... 

[farenas]

Le T3 est encore bien répandu en région Parisienne avec les anciennes bornes Bélib

Modifié juillet 25, 2021 par farenas

[Kratus]

Il y a 2 heures, e-Lionel a dit :

C'est un appel du pied ? 

😉

 

J'avais fait quelque chose il y a très longtemps, sur au autre forum, qu'il faudrait actualiser.

Mais je manque de temps. Si quelqu'un peut s'y coller, ce serait bien.

 

 

Les types de prises

Les modes de recharge

 

Et il y a aussi un dossier sur le site Automobile Propre :

https://www.automobile-propre.com/dossiers/voiture-electrique-les-differents-types-de-prises/

[id3]

Bon alors j'ai trouvé ça:

Standard des bornes de recharge

perdu dans toutes ces prises

Type 2 ou Type 3 ?

Recharge des voitures électriques et types de prises

[zaack]

Question bête :

 

A quoi sert la partie AC des bornes tri standard (borne rapide 50kW en DC) qui est souvent d’une puissance supérieure à 22kW ?
On retrouve, par exemple, cette configuration sur les bornes rapides 50kW du réseau REVEO qui offrent souvent 1 câble chademo en 50kW, 1 CCS en 50kW et  enfin un câble t2 à 36kW en AC (au tarif borne rapide 50kW DC …).

 

On est d’accord que sur le marché seules les zoe (et pas beaucoup d’autre) peuvent charger à 22kW et que la plupart des VE sont avec un chargeur embarqué de 11kW seulement, alors à quoi ça sert (mis à part les vieilles zoe pouvant charger a 43kW) ?? Futureproofness ?!

[id3]

Déjà cela permet de charge, même plus lentement, si un autre véhicule utilise le CCS ou le CHAdeMO. 22kW cela veut dire que c'est 3x16A pour ceux qui ont l'option triphasé et 1x32A pour ceux qui n'ont que du mono. 

Il y a des Tesla qui ont le 22kW, les premières Smart l'avaient aussi ainsi que la BYD e6. 

Les bornes tris-standard sont apparues il y a déjà plusieurs années ou on ne savait pas à ce moment dans quel direction aller. Donc le 22kW AC, le CCS et le CHAdeMO permet de contenter tout le monde. 

Modifié juillet 30, 2021 par id3

[SAABFOREVER]

Les nouvelles Smart et la Twingo ZE en option) chargent à 22 kW

[Philippe28]

Bonjour

Je ne sais pas si le sujet a déjà été traité alors... 

* Corsa-E 7 kW / 32A mono (celle de ma femme, sans l'option 11 kW) : branchée sur un 11 kW soit 3*16A, elle chargera à 16 A soit 3 kW seulement ???

* Corsa-E option 11 kW soit 3*16A : branchée sur un 7 kW soit 1*32A, chargera à 16 A soit 3 kW ??? 

[e-Lionel]

hello @Philippe28 : j'ai hésité à aborder ce sujet dans ce post, et sur lequel on a déjà échangé pour la triplette VW, parce que c'est un sujet complexe qui mérite un post dédié je pense...

mais tu as raison de poser la question.

Si je reformule :

- cas 1 : VE avec chargeur embarqué (AC) monophasé 7kW -> broche L1 uniquement : une borne triphasée 11 kW délivrera donc 3,6 kW sur une phase, une borne triphasé 22kW délivrera 7,2 kW sur une phase 

Existe-t-il une borne triphasée 11 kW intelligente capable de détecter que le VE a un chargeur monophasé, et qui serait capable d'envoyer 32A-7kW sur la phase 1 uniquement ?

 

- cas 2 : VE avec chargeur embarqué (AC) triphasé 11kW -> broches L1, L2 et L3 : une borne monophasée 7kW n'alimentera que la phase 1 donc tout se passe côté VE

- soit le VE est capable de ponter dynamiquement 2 de ses phases sur la phase L1 de la borne et dans ce cas il récupère bien 32A-7kW

- soit il ne peut pas et se contente de sa config à 16A-3,6 kW par phase, soit 3,6 kW sur une phase...

Même question : existe-t-il une borne monophasée 7 kW intelligente capable de détecter que le VE a un chargeur triphasé et limité à 16A par phase, et qui serait capable de séparer la puissance 7kW sur les 3 phases du VE ? (sous réserve de rajouter le déphasage entre les phases si le VE le nécessite !)

Modifié juillet 31, 2021 par e-Lionel

[YEB]

Hello

je reposte ici .. je pense que je me suis dans le bon sujet

Bon désolé pour la question peut-être stupide..

une question sur la recharge d'un VE sur une installation en triphasé depuis une prise de force d'un atelier.

On parle d'un véhicule qui permet un max de 11 kW (3x 16A) (une TM3) .. maintenant si je "bride" la charge (depuis le véhicule ou un chargeur mobile) à 3A.. il se passe quoi ?

> Ca va charger moins vite (logique .. on va passer à 3x 3A)

> Ca va pas charger du tout ?  

[e-Lionel]

La charge AC utilise le chargeur interne du VE : si le VE te permet d'abaisser l'intensité de charge jusqu'à une valeur MIN, c'est donc que le chargeur interne accepte cette valeur MIN en entrée.

En revanche, si la borne ou le CRO est réglé(e) sous cette valeur MIN, il est probable que la charge ne pourra pas démarrer...

Ex : sur une Seat Mii, l'intensité MIN est à 5A (soit un peu plus d'un kW en monophasé, pas essayé sur une borne triphasée).

Modifié septembre 2, 2021 par e-Lionel

[YEB]

Merci !

[id3]

Il y a 2 heures, YEB a dit :

une question sur la recharge d'un VE sur une installation en triphasé depuis une prise de force d'un atelier.

On parle d'un véhicule qui permet un max de 11 kW (3x 16A) (une TM3) .. maintenant si je "bride" la charge (depuis le véhicule ou un chargeur mobile) à 3A.. il se passe quoi ?

> Ca va charger moins vite (logique .. on va passer à 3x 3A)

> Ca va pas charger du tout ?  

Il est possible de limité à 3A dans une TM3?

 

Pour ma part et à par ma e-up qui peut limité à min 5A le chargeur embarqué, la valeur minimum qu'on trouve sur les câbles c'est 6A.

 

Il faut savoir que ce sera toujours le réglage le plus faible qui sera pris:

Sur une voiture branché à une borne 22kW qui charge en triphasé à 3x16A si on limite à 8A dans la voiture elle chargera à 3x8A.

Mais si cette même voiture est réglé à 11kW mais branché à une borne triphasé réglé à 10A la charge sera limité à 3x10A. 

C'est le même principe sur une borne mono, à par que ce sera 1x "la valeur en" A, donc un CRO à 8A ne permettra qu'une charge de 1x8A quelque soit le réglage égal ou supérieur de la voiture.

 

Modifié septembre 2, 2021 par id3

[Rikium]

il y a 38 minutes, id3 a dit :

Il est possible de limité à 3A dans une TM3?

Non pas possible, en triphasé comme en monophasé c'est 5A mini réglable dans la Model 3. 

Donc en triphasé on descend pas plus bas que 3,5kW.

 

Modifié septembre 2, 2021 par Rikium

[id3]

il y a 15 minutes, Rikium a dit :

Non pas possible, en triphasé comme en monophasé c'est 5A mini réglable dans la Model 3. 

Oui je me disais aussi. 

Modifié septembre 2, 2021 par id3

[YEB]

il y a 25 minutes, Rikium a dit :

Non pas possible, en triphasé comme en monophasé c'est 5A mini réglable dans la Model 3. 

Donc en triphasé on descend pas plus bas que 3,5kW.

 

 

cqfd .. 

Merci.. les (3X3A) était pour l'exemple mais j'étais un peu bas ^^.. mais cette valeur mini de charge à (3X5A) est bonne à mon niveau.

 

 

[egion]

Bonjour à tous,

 

J'ai passé du temps à essayer de comprendre ce que je devais faire en prévision de la réception de ma M3 LR (décembre normalement). Je suis toujours aussi perdu. Il y a quelques années, en prévision d'un futur achat de VE, j'avais demandé à mon électricien d'installer une prise triphasée (je sui en triphasé 400v) dans le carport. Il m'a installé la prise en photo ci-dessous.

J'ai cru comprendre qu'elle ne permettait pas une recharge en sécurité de la M3.

 

Question: que faut-il que je fasse? que je la remplace par une prise T2 triphasée (voir 2nd photo)?

 

Merci de vos conseils !

[alfniev]

La prise T2 seule est inutilisable , il faut ajouter une wallbox ( car il faut que la voiture communique pour accepter la charge ) .

 

Version non homologuée conseillée :

• achete un wall connector ( wallbox tesla ) en europe hors france , le cable attaché c'est super pratique ^^

Version homologuée : 

• installer une wallbox par un électricien certifié RGE qui va installer une wallbox avec prise T2S et ajouter un cable T2-T2 qui restera constamment connecté sur la borne.

Modifié octobre 19, 2021 par alfniev

[RD150]

@egionSauf erreur, la prise installée par ton électricien comporte des obturateurs, donc conforme à la norme.

Sur cette prise tu pourras brancher un chargeur nomade (du style maxi-chargeur que tu trouves dans la boutique AP), mais nécessitera un adaptateur pour raccorder la fiche P17 de celui-ci.

Il semblerait donc judicieux de faire supprimer cette prise pour raccorder une box triphasée (+ les protections qui vont bien) directement à l'installation.

 

Et, bien entendu, il est impossible d'installer directement une T2 comme tu l'évoques, il faut obligatoirement une interface de communication entre la voiture et ton installation..

[egion]

Merci pour vos réponse, c'est plus clair pour moi ! Je suppose que ce chargeur ne fonctionne pas (il est en monophasé?) https://shop.tesla.com/fr_lu/product/connecteur-mural-de-3e-generation

Et question subsidiaire : est-il nécessaire de refaire le câblage jusqu'au compteur si je veux que la box communique avec mon compteur (heure pleine heure creuse)?

 

Modifié octobre 19, 2021 par egion

[egion]

Le 19/10/2021 à 17:20, egion a dit :

Merci pour vos réponse, c'est plus clair pour moi ! Je suppose que ce chargeur ne fonctionne pas (il est en monophasé?) https://shop.tesla.com/fr_lu/product/connecteur-mural-de-3e-generation

Et question subsidiaire : est-il nécessaire de refaire le câblage jusqu'au compteur si je veux que la box communique avec mon compteur (heure pleine heure creuse)?

 

Je me réponds à moi même "single phase" dans le manuel... 

[egion]

Donc c'est genre ça qu'il faut que j'achete: https://www.ebay.fr/itm/284425831084?hash=item423919c2ac:g:y68AAOSwczBgsO1h ?