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Solutions et principes de recharge des bus électriques

Publié le 11 avril 2022

En Europe, une grande majorité des autobus électriques actuels sont rechargés en courant continu (également appelé DC). Les autobus rechargés en courant alternatif (ou AC) sont plus répandus en dehors de l’Europe, particulièrement en Chine. Découvrez toutes les solutions possibles pour recharger les bus électriques en courant continu, en fonction des différents aspects liés à votre flotte de véhicules.

Quelles solutions s'offrent à moi pour recharger mon véhicule ?

Deux types de solutions de raccordements : par prise et par opportunité

Les bus électriques possédant une batterie sont uniquement alimentée par celle-ci, qui se situe à bord du véhicule et permet de l’approvisionnement en énergie. Le choix du bus et de la taille de ses batteries dépendra des besoins en termes de puissance, d’énergie électrique, de distance à parcourir en autonomie, du climat, de la topographie des trajets ainsi que des infrastructures de recharges choisies. 

Deux solutions de raccordement se dégagent pour effectuer la recharge des véhicules :

  • La recharge par prise (CCS2 en Europe). Ce mode de connexion correspond au modèle traditionnel d’approvisionnement en énergie pour le véhicule (identique au plein de carburant). L’utilisateur connecte manuellement la prise de recharge au véhicule. On retrouve ce type de prise sur nos chargeurs Comeca, pour des puissances de 50 à 160 kW.

  • La recharge par opportunité (via un support de type pantographe, dôme, etc…) permet d’acheminer des puissances beaucoup plus importantes et donc de réduire considérablement le temps de charge du véhicule. Aucune intervention manuelle n’est nécessaire dans le cadre de cette technologie : c’est le véhicule qui prévient de son arrivée et qui alerte le chargeur de son intention de se charger. Le contact physique s'établit ensuite entre les deux systèmes. Cette technologie peut acheminer des puissances allant jusqu’à 640 kW.

3 solutions de recharges possible : au dépôt, en bout de ligne et en station 

Différentes solutions de recharges sont possibles pour les bus 100% électriques à batteries : 

  • La charge au dépôt : le bus est rechargé durant sa phase d’inactivité (le plus souvent la nuit) afin d’être prêt pour le début du service (le matin). La distribution de l'énergie à toutes les bornes de recharge est alors gérée de manière globale pour lisser la puissance électrique sur toute la période de charge, ce ce que l’on appelle le “smart charging”. Différents éléments sont pris en compte : la durée de stationnement des bus, les plannings de services etc… Cette technologie permet de diminuer la taille du point de livraison en électricité et des infrastructures électriques associées aux bornes de recharge. Elle permet également de diminuer l'électricité et donc le coût total de possession des bus.  

  • Le système de charge en bout de ligne : cette méthode permet de récupérer rapidement de l’autonomie et de fait, de limiter la taille des batteries. Il faudra alors raccorder le terminus du bus avec une puissance suffisante pour limiter l’immobilisation du bus à quelques minutes.

  • Le système de charge en station par pantographe (montant ou descendant) : Ce système nécessite un arrêt de quelques secondes ou minutes (de 3 à 10 minutes) et permet au véhicule ayant des batteries embarquées de faible capacité d’augmenter son autonomie en limitant la taille de sa batterie. Le véhicule se recharge donc au fil des stations pour assurer son parcours. 

Ces méthodes ne sont pas nécessairement exclusives et peuvent être combinées pour s’ajuster aux besoins de chaque opérateur de mobilité et de chaque ville : il est possible de recharger le bus le soir au dépôt et par pantographe en journée par exemple. La solution à privilégier doit être sélectionnée en tenant compte des besoins et contraintes de chaque acteur.  

 

L'interopérabilité 

Comptabilité bus et chargeur

Dans le domaine des IRVE (Infrastructure de Recharge de Véhicule Électrique), les normes évoluent et leur respect peut être partiel. Les systèmes embarqués ont des versions logicielles qui évoluent en permanence, c’est pourquoi les constructeur de bornes de recharge ont mis en place un programme de test d'interopérabilité avec les constructeurs de bus et de voitures électriques répondant au standard Combo CCS. Les constructeur de chargeur de bus électrique réalisent une veille technologique régulière sur le marché des constructeurs afin d’identifier les nouveaux entrants et planifier des essais d’interopérabilité. À l'issue de ces essais,  un « PV d’interopérabilité » est généralement co-signé avec le constructeur concerné. 

Le marché des infrastructures de recharge compte un nombre important d’acteurs. Peu sont capables de s'adapter aux contraintes pour des projets à 360°, clé en main, qui garantiront un coût d'investissement adapté, un coût de possession limité, une disponibilité assurée, la flexibilité en exploitation et l'évolution de la puissance de charge sur la durée de vie de l'installation. 

 

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