Recharger les hybrides rechargeables sur un Smart Grid | Comment les choses fonctionnent

Un employé de Toyota tient une prise de charge à côté d'une Toyota Prius Plug-in Hybrid pendant EV JAPAN à Tokyo.  Voir plus de photos de voitures hybrides rechargeables.

Charger des hybrides rechargeables sur un réseau intelligent ne consiste pas simplement à transférer de l’énergie à la batterie de la voiture en cas de besoin. Si les plans se réalisent et que les hybrides rechargeables font leur chemin, le réseau et les voitures peuvent travailler ensemble pour faciliter le flux et le reflux de l’énergie dans le réseau en stockant alternativement l’énergie et en fournissant de l’énergie à la demande.

Les PHEV offrent le meilleur des deux mondes : l’économie d’un véhicule électrique et le look d’un moteur à essence. Plus important encore, la voiture peut basculer entre les deux sources de carburant – essence et électrique – selon les besoins ou selon les besoins. C’est cette dernière capacité, la partie “comme vous le souhaitez”, où les PHEV excellent vraiment. Le propriétaire peut choisir entre le carburant le moins cher, ou une combinaison des deux, et économiser de l’argent à long terme. Et ce même moteur à essence peut même charger les batteries, ou agir comme un générateur sur un réseau intelligent lorsque l’ordre de mise en marche est donné.

Bien que la technologie soit largement en place pour réaliser la collaboration, elle doit encore être standardisée ou affinée. À cela s’ajoute la poussée des véhicules entièrement électriques au lieu des hybrides.

Pourtant, la combinaison du PHEV et du réseau intelligent offre un aperçu d’un avenir intrigant qui pourrait devenir viable.

Branchons-nous et voyons ce qui se passe.

En général, la batterie de votre voiture est chargée pendant la nuit, probablement sur un système de niveau 2, lorsque la demande d’électricité est la plus faible, ainsi que les coûts. La plupart des estimations font la moyenne du coût de l’électricité pendant cette période à environ l’équivalent de 1 $ par gallon.

Vous vous rendez au travail en voiture, vous vous branchez à une borne de recharge et vous facturez le trajet de retour à la maison. Une fois à la maison, rebranchez-le et prêt pour le matin.

L’avantage d’un réseau intelligent survient lorsqu’une journée normale, électriquement parlant, n’est plus normale.

Imaginez des températures montant bien dans les années 90. Les gestionnaires de réseau savent qu’il y aura une énorme demande d’électricité et que les prix vont augmenter. Le réseau envoie un message à votre voiture, en utilisant la technologie sans fil ou en “parlant” sur les lignes électriques, lui disant d’utiliser du gaz au lieu de l’électricité pour les déplacements, car l’électricité sera plus chère. La voiture reçoit le message et vous dit ensuite quand vous montez et démarrez.

Vous venez travailler et la demande est toujours élevée. Vous branchez l’alimentation et le secteur vide votre batterie pour répondre à la demande. Ne t’en fais pas; il fait de même avec toutes les autres batteries auxquelles il peut également accéder. La quantité d’électricité qu’il utilise sera créditée sur votre compte.

En milieu de matinée, le pic est passé et il commence tout juste à recharger vos batteries. Au moment où vous quittez la maison, le trajet peut être effectué sans essence.

Cependant, avant que cela ne devienne une réalité, davantage de PHEV et de véhicules tout électriques doivent peupler les routes. L’une des idées derrière les PHEV sur le réseau intelligent est d’utiliser les voitures comme sources de batteries mobiles. Plus il y a de ressources, plus elles offrent de variabilité et plus les utilisateurs utilisent le système.

Marc Geller, co-fondateur de Plug In America, un groupe de défense des véhicules électriques, a déclaré qu’une grande partie de la technologie existe pour recharger efficacement et en douceur les véhicules électriques à partir du réseau électrique existant. Au lieu de cela, les hybrides rechargeables et les véhicules électriques sont considérés comme le meilleur endroit pour établir un réseau intelligent, que le moment soit venu ou non.

Mais l’élan est là, et les compagnies d’électricité et les constructeurs automobiles expérimentent la technologie du réseau intelligent et la seule technologie qui rend tout cela possible : la borne de recharge.

Stations de recharge de réseau intelligent

Cependant, les PHEV nécessitent du jus et la plupart sont rechargés à partir d’une prise murale ou d’un système de recharge domestique spécial. Les systèmes de batterie et de moteur électrique servent à économiser de l’essence en déplaçant la voiture lorsqu’elle utilise le plus d’essence, par exemple à l’arrêt ou en manœuvre à basse vitesse. Le moteur à essence prend le relais à des vitesses plus élevées lorsque la voiture est la plus économe en carburant.

Certains PHEV utilisent le moteur à essence pour entraîner un générateur afin de charger la batterie. D’autres utilisent les deux systèmes indépendamment. Plusieurs grands constructeurs automobiles, dont Ford et Toyota, expérimentent différentes technologies PHEV ainsi que des véhicules tout électriques.

Les stations de recharge de réseau intelligent, bien qu’elles ne soient pas une réalité pour le moment, sont susceptibles de prendre deux saveurs : la station d’accueil et celles utilisées par les entreprises et les sociétés.

Plusieurs endroits aux États-Unis ont installé des bornes de recharge capables de recharger presque complètement un véhicule électrique en quelques heures seulement. Il s’agit généralement de bornes de recharge de niveau 2.

Il existe maintenant plusieurs entreprises qui travaillent avec des constructeurs automobiles pour mettre en ligne quelque chose de similaire à une station de niveau 3.

En 2010, GE a lancé la WattStation pour les utilisateurs commerciaux. La borne, d’un prix supérieur à 5 000 $, a permis aux entreprises d’installer une borne de recharge pour leurs clients qui avait l’air et fonctionnait bien avec des capacités de recharge de niveau 2. GE a récemment lancé une borne de recharge murale pour véhicules électriques avec des possibilités de niveau 2 déployées. Les unités coûtent un peu plus de 1 000 $, doivent être installées par des professionnels et offrent une charge de niveau 2.

GE a déclaré que la WattStation est conçue pour évoluer avec le prochain réseau intelligent et peut être programmée pour gérer la communication potentiellement étendue entre la voiture et le réseau.

Alors que la communication est la clé d’un réseau intelligent efficace, la plupart des consommateurs veulent une borne de recharge qui alimente la voiture le plus rapidement possible.

La technologie d’horizon pour la vitesse en 2011 est CHAdeMO. Bien qu’il s’agisse plus d’un protocole que d’une technologie distinctive, CHAdeMO utilise une tension continue, une prise spéciale et un programme de charge spécifique pour charger une batterie typique en moins d’une demi-heure. Il s’agit de la charge insaisissable de niveau 3. AAA a récemment annoncé qu’elle commencerait à proposer un service de recharge de véhicules électriques avec une capacité potentielle de niveau 3 utilisant CHAdeMO dans un délai non spécifié.

Cette vitesse, s’accordent à dire la plupart des experts, déterminera si les véhicules électriques deviendront monnaie courante, et le réseau intelligent dépendra des véhicules électriques s’il doit devenir une réalité.

Une carte des bornes de recharge du Département américain de l’énergie offre un aperçu de l’évolution du paysage des véhicules électriques et illustre certaines des surprises dans le monde des véhicules électriques.

L’État de Washington, par exemple, propose un nombre relativement important de bornes de recharge publiques, entre 100 et 200, ce qui n’est pas surprenant pour une partie du pays très tournée vers l’écologie. Mais juste là-haut avec le Washington vert se trouve le Texas riche en pétrole. La Californie en compte 500, le Kentucky n’en a aucun.

Pour Geller de Plug In America, le meilleur moyen est de voir plus de stations, de produire plus de véhicules électriques et d’en avoir plus sur la route. “Pour le moment, les fabricants ne peuvent pas répondre à la demande”, a-t-il déclaré.

Une fois que les véhicules électriques seront de plus sur le marché, plus de gens accepteront l’idée. Plus ils acceptent l’idée, plus les constructeurs automobiles veulent des bornes de recharge dans les lieux publics, les entreprises et les maisons.

Ensuite, CHAdeMO, la WattStation et d’autres stations avec lesquelles les concepteurs et les ingénieurs ne font que jouer, deviennent réalité.

Le jus

Les véhicules électriques hybrides rechargeables sont comme un chaînon manquant dans la voiture. La technologie combine un moteur à essence traditionnel, bien que généralement beaucoup plus petit, avec une batterie qui peut déplacer la voiture en tant que véhicule électrique ou en complément du moteur.

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sources

  • cars.com. “AAA va proposer la recharge mobile des voitures électriques.” (2 juillet 2011) http://blogs.cars.com/kickingtires/2011/06/aaa-to-offer-mobile-ev- Charging.html
  • Véhicules électriques GE http://www.ge.com/innovation/electric_vehicles/index.html
  • Geller, Marc. Co-fondateur de Plug In America. Entretien personnel le 6 juillet 2011.
  • Lazar, Jim, John Joyce, Xavier Baldwin. “Véhicules hybrides rechargeables, énergie éolienne et réseau intelligent.” livre blanc présenté en janvier 2008. (5 juillet 2011) http://www.raponline.org/docs/RAP_Lazar_PHEV-WindAndSmartGrid_2007_12_31.pdf
  • MatterNetwork.com. “Les hybrides rechargeables stimulent la demande de réseaux intelligents.” (3 juillet 2011) http://www.matternetwork.com/plug-in-hybrids-rev-up-power-grid.cfm
  • L’énergie des micro-réseaux. “Microgrid installe la première station de recharge en réseau pour véhicules électriques de St. Louis.” (4 juillet 2011) http://microgridenergy.com/microgrid-installs-st-louis%e2%80%99s-first-networked-ev- Charging-station/
  • Connectez l’Amérique. (6 juillet 2011) http://www.pluginamerica.org
  • Réseau intelligent. (6 juillet 2011) http://www.smartgrid.gov
  • Département de l’énergie des États-Unis. “Bornes de recharge pour véhicules électriques.” http://www.afdc.energy.gov/afdc/fuels/electricity_locations.html
  • Département de l’énergie des États-Unis. “Un million de véhicules électriques en 2015.” (1er juillet 2011) http://www.energy.gov/media/1_Million_Electric_Vehicle_Report_Final.pdf