Essais & Simulations n°116

Essais

Essais et Modelisation technologie électrotechnique. De plus, tous ces équipements évoluent en parallèle, en particulier le domaine électronique de puissance ou le progrès technologique est permanent. Aussi, a-t-on dû tout reprendre : Pour développer la gamme ZE par exemple, tout a été entièrement reconsidéré, de la chaîne de traction à la batterie en passant par l'architecture mécanique de la voiture, refaire une nouvelle plateforme etc. Plus qu'un énorme travail et d'importants investissements, il s'agit ici d'un véritable pari. Aujourd'hui, l’alliance Renault-Nissan a vendu plus de 100 000 véhicules depuis le démarrage de ce projet. Quelles problématiques se posent au niveau des essais ? Tous les essais ont été menés avec Nissan. Sur le véhicule en tant que tel, les moyens d'essais sont innovants car ils correspondent à une nouvelle technologie. Mais en termes de méthodologie d'essais et de leur mise en œuvre, on reste dans des schémas plus classiques. Nous déroulons des plans de validation avec la prise en compte de batteries électriques. Des tests spécifiques ont bien entendu fait l'objet de nouveaux plans mais pour le reste, il s'agissait de phases classiques de tests et d'essais d'homologation. Quant à moi, plus personnellement, je me suis davantage investi dans les essais sur les interfaces et les systèmes de recharge. Ainsi, deux mondes se rencontrent : l'automobile et l'électricité. Cette rencontre a notamment été incarnée par des problèmes de normes et de protocoles différents et bien spécifiques. C'est précisément sur ce point que nous avons dû être particulièrement imaginatifs et force de proposition. C'est-à-dire ? L'un des problèmes principaux résidait dans la diversité des bornes de recharge dans la mesure où énormément d'acteurs interviennent dans ce domaine malgré un marché encore naissant. En somme, les bornes de recharges sont différentes que l'on soit à Paris, à Nantes ou à Lyon. Mais elles sont également différentes au sein de la même ville. À Paris par exemple, cohabitent des bornes d’ancienne génération en mode 1 et des bornes de mode 3 dotées d’un connecteur spécifique, d'un protocole de communication et d'un référentiel qui ne cesse d'évoluer. Les principales normes – l'IEC 61851- 1 et l’IEC 62196-2– sont les normes principales adressant le système de recharge. Mais celles-ci, actuellement en révision, ont jusqu’alors posé des problèmes d'interprétations différentes. Grâce aux marques de conformité que nous avons mises au point, nous avons pu régler ce problème en permettant de réunir tous les acteurs du marché pour créer une sorte de « sur-couche » afin de compléter le référentiel normatif norme et de lui octroyer une approche pratique. Notons que nos travaux sont également mis à disposition des comités techniques en charge de ces normes, notre préoccupation étant de toujours travailler en cohérence et au plus près du cadre normatif, même si on se place forcément en avance de phase. Comment avez-vous procédé ? Au début 2010, l'Alliance Renault-Nissan, avons invité tous les acteurs du secteur : opérateurs, raccordeurs de réseau etc., fournisseurs de bornes et laboratoires afin de définir un référentiel commun et déterminer les phases à effectuer. Une fois cette étape accomplie, nous avons commencé à procéder à des essais pour ZE Ready. Nous avons donc effectué des tests d'équipements, de compatibilité avec nos voitures et vérifié si tout était bien conforme au référentiel. Mais tout cela, nous ne voulions pas le faire seuls, dans notre coin ; d'où l'idée d'y associer d'autres constructeurs. Concernant EV Ready, l'infrastructure publique capable de recevoir tous types de véhicules [cette référence technique pour les infrastructures de recharge des véhicules électriques a été mise au point par l'Alliance Renault-Nissan, rejoint ensuite par PSA Peugeot-Citroën et Mitsubishi), nous avons travaillé avec le LCIE Bureau Veritas pour aboutir à la certification délivrée par l'Asefa, organisme de certification intervenant dans les domaines de la haute tension et de la basse tension. Le référentiel commun est au point et déjà quatre de vos modèles sont sur le marché... Quels défis reste-til à relever ? Le problème est que, dans ce domaine, tout évolue en permanence, rien n'est figé, à l'exemple des systèmes de charge ; de nouveaux systèmes entrent en ligne de compte. Un des enjeux réside également dans la diversité de la connectique. Plusieurs types de connectiques co-existent en Europe : le type 3 en France, le type 2 dans d'autres pays... D'où la question de tout harmoniser, ce qui présente des enjeux importants car lorsque Bruxelles statuera sur un type de connectique, de nombreux acteurs devront reconsidérer entièrement leurs bornes. C'est sensiblement le même problème au niveau des charges rapides : trois standards existent au niveau mondial. Chez Renault, nous avons opté pour le Mode 3 (charge en alternatif triphasé), lequel est considéré à la fois comme le plus simple et le moins cher pour le développement des interfaces. Les autres systèmes sont le Japonais Chademo (courant continu à 50 kW) et le standard Combo, adopté par un certain nombre de constructeurs allemands et américains. Là encore, des discussions ont lieu à Bruxelles pour déterminer quel(s) standard(s) devra(ont) être définitivement adopté(s). Enfin, un autre enjeu réside dans le succès du véhicule électrique. Nous n'en sommes encore qu'au début. Le marché a donc besoin d'assimiler ces nouvelles technologies. Nous avons déjà vendu pas moins de 100 000 voitures, ce qui montre l'intérêt pour cette technologie. Bien entendu, d'autres problématiques concernent toujours la limite d’autonomie ce qui cantonne souvent le véhicule électrique au rang de « deuxième » voiture. Les progrès réalisés au niveau des batteries seront déterminants mais il est nécessaire dès à présent de disposer d'un réseau de bornes de recharge à la fois visible et bien adapté aux conditions d’usage. Propos recueillis par Olivier Guillon Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 26

Essais et Modelisation Certification L’enjeu de la recharge des véhicules électriques : Les certifications ZE Ready & EV Ready Cet article présente la démarche adoptée chez Renault pour la mise sous contrôle technique du déploiement des infrastructures de recharge privées pour assurer la compatibilité avec sa gamme de véhicules électriques ZE. Il s’agit d’un projet de spécification et d’évaluation de la conformité. Il traite de la qualification des bornes de recharge et du processus d’installation, aboutissant à la certification des partenaires industriels. Remarque : L’interopérabilité est un critère commun aux marques ZE et EV READY. (Les spécifications ZE READY ont été enrichies des exigences de compatibilité aux autres marques de véhicules) MOTS CLES : Véhicule électrique / Système de recharge /Infrastructure / Normalisation / Standard /Règlementation / Evaluation de la conformité / Certification / ZE Ready / EV Ready/ interopérabilité Renault a associé à la démarche l’ensemble des protagonistes de l’électro mobilité dans les pays. Le but est de préciser certains points encore non couvert par les normes, de renforcer la sécurité et la robustesse de la charge, enfin de s’inscrire dans le strict respect de la règlementation en vigueur, relative au système de recharge du VE. L’objectif est de s’assurer que les bornes de recharge recommandées aux clients de véhicule ZE seront pleinement compatibles avec leur véhicule électrique. Cette démarche a été étendue aux infrastructures publiques avec la marque EV READY. Elle adresse : • l’extension de la démarche à la compatibilité à d’autres marques de VE (interopérabilité) • la mise en place d’une certification tierce partie Depuis quelques années, les véhicules ‘propres’ sont devenus un enjeu de société. Le fort développement des projets en matière de véhicule électrique est bien justifié par les objectifs environnementaux fixés au niveau européen et national pour lutter contre le changement climatique, en particulier pour diminuer les émissions de CO2. Par ailleurs, l’industrie automobile pousse le véhicule électrique comme levier de relance et modernisation dans un contexte de crise dans le cadre européen. Si avant l’autonomie faible représentait un frein essentiel pour la voiture électrique, la maturité technologique de la batterie Lithium-ion ouvre à ce jour des perspectives pour le développement à grande échelle. Avec une présence industrielle et commerciale dans plus d’une centaine des pays, Renault imagine, conçoit, fabrique et commercialise dans le monde entier des véhicules innovants, sûrs et respectueux de l’environnement. Au niveau international, Renault a accéléré son développement à travers de son alliance avec Nissan, alliance qui a aussi pour ambition d’être leader dans le domaine des VE. Renault propose actuellement quatre véhicules dans sa gamme VE : Kangoo ZE (véhicule utilitaire) et Fluence ZE (berline tricorps) qui sont équipés d’un chargeur monophasé 3,5 kW acceptant une recharge par les modes 2 et 3 Twizy, un nouveau type de véhicule urbain recevant deux occupants en tandem et qui se charge en mode 1 ou en « mode 3 simplifié » à une puissance de 2,3 kW pour sa batterie de 7 kWh. Zoe, une citadine électrique, est la dernière qui a rejoint la famille de vé- Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 27