V2H V2G V2L À quoi sert la recharge bidirectionnelle ?

À quoi sert la recharge bidirectionnelle ?
Les chargeurs bidirectionnels peuvent être utilisés pour deux applications différentes. La première, et la plus connue, est le système V2G (Vehicle-to-Grid), conçu pour injecter de l'énergie dans le réseau électrique en période de forte demande. Si des milliers de véhicules équipés de la technologie V2G sont connectés et activés, cela pourrait transformer radicalement la manière dont l'électricité est stockée et produite à grande échelle. Les véhicules électriques possèdent des batteries de grande capacité et puissantes ; la puissance cumulée de milliers de véhicules équipés de la technologie V2G pourrait donc être considérable. Il est à noter que le terme V2X est parfois utilisé pour désigner les trois variantes décrites ci-dessous.

Le système Vehicle-to-grid ou V2G – les véhicules électriques exportent de l'énergie pour soutenir le réseau électrique.
Le V2H (Vehicle-to-Home) – l'énergie des véhicules électriques est utilisée pour alimenter une maison ou une entreprise.
Véhicule-à-charge ou V2L * – Un véhicule électrique peut être utilisé pour alimenter des appareils ou recharger d'autres véhicules électriques.
* Le V2L ne nécessite pas de chargeur bidirectionnel pour fonctionner.

La seconde utilisation des bornes de recharge bidirectionnelles pour véhicules électriques concerne la connexion véhicule-maison (V2H). Comme son nom l'indique, le V2H permet d'utiliser un véhicule électrique comme un système de batterie domestique pour stocker le surplus d'énergie solaire et alimenter une maison. Par exemple, un système de batterie domestique classique, tel que le Tesla Powerwall, a une capacité de 13,5 kWh. En revanche, un véhicule électrique moyen possède une capacité de 65 kWh, soit l'équivalent de près de cinq Tesla Powerwalls. Grâce à cette capacité élevée, un véhicule électrique entièrement chargé peut alimenter une maison moyenne pendant plusieurs jours consécutifs, voire beaucoup plus longtemps avec des panneaux solaires installés sur le toit.

véhicule-réseau – V2G
La technologie V2G (Vehicle-to-Grid) permet d'injecter une petite partie de l'énergie stockée dans la batterie d'un véhicule électrique dans le réseau électrique en fonction des besoins et des modalités de service. Pour participer aux programmes V2G, un chargeur CC bidirectionnel et un véhicule électrique compatible sont nécessaires. Des avantages financiers sont offerts aux propriétaires de véhicules électriques, tels que des crédits ou des réductions sur leurs factures d'électricité. Les véhicules électriques compatibles V2G permettent également à leurs propriétaires de participer à un programme de centrale électrique virtuelle (VPP) afin d'améliorer la stabilité du réseau et de fournir de l'électricité lors des pics de consommation. Seuls quelques véhicules électriques sont actuellement compatibles V2G et disposent d'une capacité de recharge CC bidirectionnelle ; il s'agit notamment des modèles récents de Nissan Leaf (ZE1) et des hybrides rechargeables Mitsubishi Outlander et Eclipse.

Malgré la médiatisation, le déploiement de la technologie V2G se heurte à des difficultés réglementaires et à l'absence de protocoles et de connecteurs de charge bidirectionnelle standardisés. Les chargeurs bidirectionnels, à l'instar des onduleurs solaires, sont considérés comme une forme de production d'énergie et doivent respecter toutes les normes de sécurité et d'arrêt en cas de panne de réseau. Pour pallier ces complexités, certains constructeurs automobiles, comme Ford, ont développé des systèmes de charge bidirectionnelle en courant alternatif (CA) simples, compatibles uniquement avec les véhicules électriques Ford, pour alimenter le domicile sans injecter d'énergie dans le réseau. D'autres, comme Nissan, utilisent des chargeurs bidirectionnels universels, tels que le Wallbox Quasar, décrit plus en détail ci-dessous. Découvrez les avantages de la technologie V2G.
Aujourd'hui, la plupart des véhicules électriques sont équipés d'une prise de recharge CCS standard. Actuellement, seul le Ford F-150 Lightning EV, récemment commercialisé, utilise une prise CCS pour la recharge bidirectionnelle. Cependant, davantage de véhicules électriques dotés de prises CCS et compatibles V2H et V2G seront disponibles prochainement. Volkswagen a notamment annoncé que ses modèles ID pourraient proposer la recharge bidirectionnelle courant 2023.
2. Transfert véhicule-domicile (V2H)
La technologie V2H (Vehicle-to-Home) est similaire à la technologie V2G (Vehicle-to-Grid), mais l'énergie est utilisée localement pour alimenter une maison au lieu d'être injectée dans le réseau électrique. Cela permet au véhicule électrique de fonctionner comme un système de batterie domestique classique, contribuant ainsi à une plus grande autonomie énergétique, notamment lorsqu'il est associé à des panneaux solaires installés sur le toit. Toutefois, l'avantage le plus évident de la technologie V2H réside dans sa capacité à fournir une alimentation de secours en cas de panne de courant.

Pour fonctionner, le système V2H nécessite une borne de recharge bidirectionnelle compatible pour véhicules électriques et des équipements supplémentaires, notamment un compteur d'énergie (commutateur à courant continu) installé au point de raccordement au réseau principal. Ce compteur surveille les flux d'énergie vers et depuis le réseau. Lorsque le système détecte de l'énergie consommée par votre domicile, il ordonne à la borne de recharge bidirectionnelle de décharger une quantité équivalente, compensant ainsi toute consommation d'énergie du réseau. De même, lorsque le système détecte de l'énergie produite par des panneaux solaires installés sur le toit, il la redirige vers la recharge du véhicule électrique, un fonctionnement similaire à celui des bornes de recharge intelligentes. Pour assurer une alimentation de secours en cas de panne de courant ou d'urgence, le système V2H doit pouvoir détecter la coupure de réseau et s'isoler de celui-ci à l'aide d'un contacteur automatique. Ce mode d'îlotage permet à l'onduleur bidirectionnel de fonctionner comme un onduleur hors réseau, utilisant la batterie du véhicule électrique. Un équipement d'isolation du réseau est nécessaire pour permettre ce fonctionnement de secours, à l'instar des onduleurs hybrides utilisés dans les systèmes de batteries de secours.