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Audi est à la recherche d’une technologie de recharge bidirectionnelle pour les véhicules électriques

L'intégration de la voiture électrique dans le réseau domestique est au cœur d'un projet de recherche innovant sur la recharge bidirectionnelle. PHOTO Audi

Augmenter la stabilité du réseau, réduire les coûts de l’électricité et contribuer à la protection du climat, telle est la vision que poursuivent Audi et le groupe Hager.

L’intégration de la voiture électrique dans le réseau domestique est au cœur d’un projet de recherche innovant sur la recharge bidirectionnelle.

Elle présente des avantages majeurs, notamment en combinaison avec un système photovoltaïque. L’électricité photovoltaïque excédentaire peut être stockée temporairement et produite selon les besoins.

Audi s’est engagé à respecter les objectifs de l’accord de Paris sur le climat et travaille à rendre son parc automobile neutre en CO2 d’ici 2050.

Pour atteindre cet objectif, la marque aux quatre anneaux poursuit une vaste offensive électrique qui consiste à lancer une vingtaine de modèles entièrement électriques d’ici 2025.

Et ce n’est pas tout : La voiture électrique doit s’inscrire dans une offre de mobilité de plus en plus large et devenir un élément de la transition énergétique durable.

Au cours du premier semestre 2020, les énergies renouvelables ont contribué pour la première fois à plus de 50 % du mix électrique allemand.

Cependant, ce pourcentage croissant s’accompagne également d’un dilemme fondamental de l’énergie éolienne et solaire : la production d’électricité n’est pas toujours constante.

Les jours ensoleillés et les phases de vent fort, il y a souvent un manque de capacité de stockage de l’énergie produite que le réseau ne peut pas utiliser.

À mesure que le nombre de voitures électriques immatriculées augmente, le nombre d’unités mobiles de stockage d’énergie augmente également. Cela offre un grand potentiel, à condition que la capacité de stockage puisse être utilisée de manière intelligente.

C’est pourquoi Audi et le groupe Hager se sont associés et ont développé une approche de recherche et de solution qui crée des incitations financières et offre une plus grande sécurité d’approvisionnement : la recharge bidirectionnelle.

«La mobilité électrique rapproche l’industrie automobile et le secteur de l’énergie. La batterie d’une Audi e-Tron pourrait alimenter une maison individuelle en énergie pendant environ une semaine de manière autonome.

Pour l’avenir, nous voulons rendre ce potentiel accessible et faire de la voiture électrique un élément de la transition énergétique en tant que dispositif de stockage d’énergie sur quatre roues», déclare Martin Dehm, chef de projet technique pour la recharge bidirectionnelle chez Audi.

La voiture électrique en tant que dispositif flexible de stockage d’énergie

L’idée est aussi simple que géniale : la batterie haute tension de la voiture électrique est non seulement chargée via le boîtier mural à la maison, mais peut également fournir de l’énergie à la maison en tant que support de stockage décentralisé.

Si le client dispose d’un système photovoltaïque, la voiture électrique sert de support de stockage temporaire pour l’éco-électricité produite dans le pays.

Lorsque le soleil ne brille plus, le véhicule peut fournir l’électricité stockée à la maison. La recharge bidirectionnelle à domicile , également connue sous le nom de « Vehicle to Home » (V2H) – a un grand potentiel pour réduire les coûts d’électricité du propriétaire et augmenter la stabilité du réseau.

En combinaison avec une unité de stockage à domicile, il est possible d’atteindre une indépendance énergétique presque complète et une sécurité d’approvisionnement accrue en cas de panne.

«Utiliser la batterie des véhicules électriques pour contribuer à la protection du climat tout en réduisant les coûts de l’électricité est une vision que nous trouvons fascinante depuis le tout début. Et nous avons trouvé en Audi un partenaire idéal», explique Ulrich Reiner, chef de projet au sein du groupe Hager.

La technologie de la série proche en usage

Ce qui semble simple en théorie nécessite un niveau élevé d’intelligence technique et une interaction coordonnée entre les différents composants techniques en termes d’infrastructure et dans le véhicule en pratique.

Une Audi e-Tron avec une technologie de recharge en série a été utilisée dans le cadre du projet de recherche.

Dans le réseau de test, le modèle Audi entièrement électrique a fonctionné avec un boîtier mural CC, qui permet une capacité de charge allant jusqu’à 12 kW, et une unité de stockage domestique extensible de manière flexible d’une capacité de 9 kWh.

Bien qu’il puisse apporter une flexibilité supplémentaire dans une éventuelle production en série, il ne constitue pas une condition nécessaire à la recharge bidirectionnelle.

Grâce au niveau de tension continue dans le réseau global, la connexion entre le système PV et le véhicule ne nécessite pas d’onduleur et constitue donc une solution particulièrement efficace.

Recharger avec de l’électricité photovoltaïque permet d’économiser de l’argent

La tarification bidirectionnelle se concentre principalement sur les cas où les propriétaires utilisent leur propre système photovoltaïque pour bénéficier d’une tarification optimisée en fonction des coûts avec leur électricité produite localement.

La voiture électrique stocke l’électricité excédentaire du système photovoltaïque qui n’est pas utilisée par les appareils de la maison.

Si le client a des tarifs variables, la voiture électrique peut alimenter toute la maison dans les phases où les prix de l’électricité sont élevés. La nuit ou pendant les périodes où le tarif est improductif, la voiture utilise alors de l’électricité bon marché pour se recharger jusqu’au SOC (état de charge) cible souhaité.

La recharge bidirectionnelle offre également une sécurité d’approvisionnement qui va au-delà de la simple optimisation des coûts.

En cas de panne, le système peut alimenter la maison en énergie via la batterie HV haute performance ou il peut même faire fonctionner un bâtiment sans connexion au réseau de manière indépendante dans ce que l’on appelle un fonctionnement autonome.

La convivialité  est au centre des préoccupations des développeurs

Les développeurs ont fait de la facilité d’utilisation au quotidien une priorité absolue.

«Le maintien de la mobilité est au centre de notre attention. Les clients n’ont donc pas besoin de se restreindre pour que la recharge bidirectionnelle soit adaptée à l’utilisation quotidienne», explique M. Dehm, qui décrit l’objectif du développement.

«La gestion intelligente de la charge gère l’utilisation optimale de la batterie, ce qui permet de maximiser la rentabilité de l’ensemble du système. Le système est très facile à utiliser pour les clients – tout ce qu’ils ont à faire est de brancher la voiture, et le reste se fait automatiquement.»

Le projet de recherche conjoint avec le groupe Hager a prouvé deux choses essentielles : Les clients qui disposent de leur propre système photovoltaïque peuvent concevoir leur mobilité de manière à optimiser le coût et la consommation de CO2 tout en déchargeant le réseau de certaines charges.

Les clients qui possèdent une voiture électrique d’Audi peuvent contribuer de manière importante à la réussite de la transition énergétique.

L’utilisation intelligente de la batterie HV dans le véhicule ouvre également la possibilité d’utiliser de manière durable une ressource existante qui était auparavant utilisée uniquement à des fins de mobilité.

Consommation de carburant et d’énergie électrique des modèles cités ci-dessus :

(La consommation de carburant/électricité, les chiffres d’émission de CO2 et les classes d’efficacité indiquées dans les gammes dépendent de l’équipement sélectionné du véhicule)

  • Audi e-tron 50 quattro

Consommation électrique combinée en kWh/100 km (62,1 mi) : 26,6-22,4 (WLTP) ; 24,3-21,9 (NEDC) ;

Émissions combinées de CO2 en g/km (g/mi) : 0

  • Audi e-tron 55 quattro

Consommation électrique combinée en kWh/100 km (62,1 mi) : 26,4-22,4 (WLTP) ; 23,1-21,0 (NEDC) ;

Émissions combinées de CO2 en g/km (g/mi) : 0

 

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