De l'importance de tester les équipements de recharge

AC/DC - les deux tendances de la mobilité propre

Les infrastructures de recharge des véhicules électriques se divisent en deux catégories, en fonction du type de courant qu’elles fournissent - du courant alternatif (CA) ou du courant continu (CC). Pour les voyageurs et les transporteurs routiers, il existe des stations de recharge à haute puissance (HPC) le long des autoroutes ou autres voies de circulation importantes. Ces stations de charge fournissent du courant continu au véhicule et peuvent charger une batterie en peu de temps contrairement à une station de charge CA. Le temps est un facteur important ici, car on suppose que les véhicules électriques en question ne restent généralement pas longtemps sur un emplacement en bord de route - il s'agit généralement d'une simple pause.

La demande d'équipements de recharge rapide en courant continu a donc connu une forte croissance au cours des dernières années, et répond aux progrès effectués sur la technologie des batteries - qui ont réduit l’un des freins des consommateurs quant à l'autonomie – et, par conséquent, l'augmentation de l’adoption des véhicules électriques pour les particuliers et les petites entreprises. Grâce à des batteries qui durent beaucoup plus longtemps en une seule charge et à un réseau plus large et plus fiable d'infrastructures de recharge rapide en courant continu, les utilisateurs sont en mesure d'utiliser des voitures électriques pour des voyages longue distance. La demande accrue des clients pour parcourir de longues distances avec leur véhicule entraîne à son tour la construction d'un plus grand nombre de stations de recharge. La nouvelle installation de la société UL, à savoir un centre de test des systèmes de chargement des véhicules électriques (VE) en Allemagne, près de Francfort, offre des capacités de test pour ces chargeurs à haute puissance, jusqu'à 350 kW.

Outre l'application HPC, un autre sujet va prendre de plus en plus d'importance. Les petites stations de recharge en courant continu, à usage domestique, avec un transfert d'énergie bidirectionnel. Elles joueront un rôle clé dans les applications V2G (vehicle-to-grid) à l'avenir, car elles peuvent être intégrées très efficacement dans le système de gestion de l'énergie des zones urbaines et résidentielles. Fort de ses nombreuses années d'expérience dans le domaine des onduleurs et du photovoltaïque, conférant au groupe un statut de leader mondial des sciences de la sécurité, UL occupe une position unique sur ce marché en combinant cette expertise avec le test des équipements pour véhicules électriques.

La recharge des véhicules électriques est un processus complexe

Pourtant, la recharge des véhicules électriques est un processus complexe dans lequel de multiples systèmes et protocoles entrent en jeu. Les protocoles de communication, les contrôles des événements de charge, la gestion des batteries et les systèmes de protection exigent que ce type d'équipement soit beaucoup plus sophistiqué qu'un chargeur de batterie traditionnel. En effet, tous les équipements de charge par conduction ne sont pas identiques : les différentes configurations physiques de sortie au niveau du connecteur du véhicule et de l'entrée imposeront les protocoles de communication et de charge correspondants qui doivent être respectés.

Avec les progrès techniques, il devient encore plus complexe. La technologie de charge V2G étend les capacités des systèmes de véhicules électriques pour les applications de stockage et de distribution d’énergie en permettant l’intégration des systèmes de charge dans le réseau électrique pour servir d’alimentation de secours pour maisons, bâtiments et autres utilisations. La nouvelle installation d'UL offre des capacités de test de systèmes de charge de véhicule à réseau (V2G) - allant jusqu’à 250 kW - ainsi que pour d'autres fonctionnalités qui font de plus en plus partie intégrante de l'infrastructure de recharge, comme les systèmes de protection individuelle et les solutions de paiement.

La conformité aux normes internationales

La conformité aux normes internationales est importante, car l'interopérabilité sans faille d'un véhicule et de tout élément de l'infrastructure de recharge contribuera à accroître l'adoption des voitures électriques par le public. Cela a aussi, bien sûr, une incidence plus large sur les objectifs climatiques internationaux et les efforts visant à réduire notre dépendance à l'égard des combustibles fossiles.

Les laboratoires d'essai ont donc un rôle important à jouer. Afin d'aider les équipementiers et les fournisseurs d'infrastructures à garantir que leurs produits sont sûrs et conformes aux normes internationales, des tests approfondis sont nécessaires.

L'éventail des produits à tester englobe tous les types d'équipements d'alimentation des véhicules électriques (EVSE), y compris les solutions de recharge à domicile - comme les wallbox et les équipements de recharge portables - et les solutions de recharge industrielles – tels que pour les bus et les camions connectés - ainsi que les composants de recharge des véhicules électriques tels que les dispositifs d'interruption du circuit de charge (CCID), les dispositifs de détection du courant résiduel, les connecteurs et les prises pour véhicules électriques etc. De même, les essais sont également importants pour les chargeurs rapides, les systèmes de charge de véhicule à réseau et les systèmes de charge par induction.

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L'acte de test lui-même est également complexe en soi, car il englobe le test d'une multitude de fonctionnalités différentes en fonction des protocoles qui leur sont associés. Par exemple, il existe des protocoles de communication tels que CHAdeMO, ISO 15118, DIN SPEC 70121 ou Open Charge Point Protocol (OCCP) qui permettent la communication entre la voiture et le chargeur. De même, les produits sont également testés par rapport à des ensembles d'exigences de sécurité fonctionnelle et électrique, des tests de performance, des tests sans fil (Wi-Fi, 3G/4G/5G), ainsi que des tests de développement, de validation et d'environnement. Si l'on ajoute à cela les tests relatifs aux exigences spécifiques du marché, telles que SAE J1772, UL 2202, la norme relative aux équipements des systèmes de charge des véhicules électriques (EV) ou UL 2594, la norme relative aux équipements d'alimentation des véhicules électriques, il apparaît clairement que les tests sont un chantier complexe mais nécessaire.

Également, des contrôles de sécurité rigoureux doivent être effectués pour s'assurer que les produits sont installés en toute sécurité et intégrés aux systèmes afin de prévenir les risques tels que les incendies électriques, les courts-circuits et les surtensions.

Les tests renforcent la crédibilité des fabricants d'équipements de charge pour véhicules électriques et des équipementiers.

Des tests approfondis garantissent la compatibilité de leur technologie et de leurs produits avec l'approvisionnement local en électricité sur les différents marchés cibles des équipementiers. Ils permettent ainsi aux OEM de raccourcir leurs cycles de développement et d'accélérer leur mise sur le marché, ce qui leur permet d'être plus compétitifs sur le marché mondial. Les équipementiers ont tout intérêt à faire appel à des laboratoires d'essai pour effectuer les tâches, en matière de normes relatives aux batteries et à la charge des véhicules électriques à leur place en tant qu'experts indépendants, ce qui leur permettra d'ouvrir de nouveaux marchés.

Aider les équipementiers et les fournisseurs d’infrastructures à répondre à la demande croissante des consommateurs finaux

De nombreux développements importants, dans le domaine de la recharge des véhicules électriques ont lieu, car les demandes des clients finaux forcent les équipementiers et les fournisseurs d'infrastructures à rester innovants. Ainsi, de nouvelles solutions technologiques continuent de pousser l'infrastructure à en faire plus et plus vite qu'auparavant. Cette évolution conduit à une réflexion nouvelle et innovante, notamment en ce qui concerne les exigences de sécurité, et des tests approfondis restent donc plus importants que jamais. Grâce au centre de test de Francfort, UL offre un soutien à ses clients en leur fournissant des services qui les aident à atténuer les risques liés à la sécurité et aux performances tout au long du cycle de vie du produit, leur permettant ainsi de répondre aux demandes croissantes et aux normes de sécurité des marchés du monde entier.