Un conducteur se branche sur une borne de 150 kW, voit 140 kW à l'écran, puis constate vingt minutes plus tard que sa voiture ne charge plus qu'à 40 kW. Rien n'est en panne : c'est la courbe de recharge, c'est-à-dire l'évolution de la puissance au fil de la session, à mesure que la batterie se remplit, chauffe et se protège.
Comprendre cette courbe aide les conducteurs à planifier leurs arrêts et les opérateurs à fixer des attentes réalistes, à concevoir leurs tarifs et à choisir leur matériel.
- La puissance DC est maximale à faible état de charge et baisse à mesure que la batterie se remplit, surtout au-delà de 70 à 80 % environ.
- La température joue beaucoup : une batterie froide ou très chaude accepte moins de puissance.
- La puissance de pointe est un argument marketing ; la puissance moyenne sur une session de 10 à 80 % compte davantage.
- Pour l'opérateur, la courbe influence le débit de clients, les temps d'occupation, le partage de puissance et l'équité des tarifs.
Qu'est-ce qu'une courbe de recharge ?
Une courbe de recharge représente la puissance (kW) en fonction de l'état de charge (%) ou du temps. Chaque modèle a sa propre courbe, déterminée par la chimie et la conception des cellules, le système de refroidissement et le logiciel du constructeur. Deux voitures sur la même borne de 150 kW peuvent donc se comporter très différemment.
Pourquoi la puissance baisse quand la batterie se remplit
Les batteries lithium-ion se rechargent généralement en deux grandes phases :
- Courant constant (CC) : la borne envoie un courant élevé pendant que la tension de la batterie monte. La puissance est élevée et à peu près stable ou croissante.
- Tension constante (CV) : lorsque les cellules approchent de leur tension maximale, le courant doit être réduit pour éviter la surcharge. La puissance diminue progressivement jusqu'à la charge complète.
Les voitures récentes utilisent des stratégies plus complexes, par paliers, mais le principe demeure : plus la batterie est pleine, moins elle peut accepter de courant en sécurité. C'est pourquoi les derniers 20 % prennent souvent autant de temps que les 60 premiers.
Les facteurs qui façonnent la courbe
| Facteur | Effet |
|---|---|
| État de charge | Puissance maximale à faible charge ; baisse au-delà d'environ 70 à 80 % |
| Température de la batterie | Batterie froide limitée ; batterie très chaude bridée pour la protéger |
| Préconditionnement | Réchauffer la batterie avant d'arriver à la borne augmente la puissance |
| Architecture | Les systèmes 800 volts maintiennent une forte puissance avec moins de courant |
| Âge et état de santé | Une batterie ancienne peut être limitée plus prudemment |
| Limites de la borne | Courant maximal, partage de puissance ou gestion de charge écrêtent la courbe |
Puissance de pointe ou puissance moyenne
Les constructeurs mettent souvent en avant la puissance de pointe. Pour les conducteurs et opérateurs, la donnée la plus utile est la puissance moyenne sur une session typique de 10 à 80 %. Une voiture avec un pic élevé mais une chute rapide peut charger plus lentement au total qu'une voiture à la courbe plus basse mais plus plate. Notre guide sur le temps de recharge d'une voiture électrique donne des durées typiques.
Recharge AC : une courbe plus plate
En AC, la puissance est limitée par le chargeur embarqué, en général 7,4 ou 11 kW, bien en dessous de ce que la batterie pourrait accepter. La courbe reste donc plate pendant presque toute la session et ne baisse qu'à l'approche de 100 %. C'est l'une des raisons pour lesquelles la recharge AC ménage la batterie et convient aux stationnements longs.
Ce que la courbe implique pour l'opérateur
Débit de clients
Les conducteurs qui chargent jusqu'à 100 % sur une borne rapide l'occupent longtemps à faible puissance. Encourager des sessions qui s'arrêtent vers 80 %, par l'information, des notifications ou le tarif, augmente le nombre de conducteurs servis par borne.
Frais d'occupation
La fin de session se déroulant à faible puissance, il faut distinguer une recharge lente d'une occupation sans recharge. Des frais d'occupation équitables ne démarrent qu'à la fin réelle de la recharge, pas dès que la puissance baisse.
Partage de puissance
Beaucoup de bornes DC à deux sorties partagent leur puissance. Quand une voiture ralentit, l'autre peut recevoir davantage. C'est la courbe de recharge qui rend ce partage efficace : deux voitures ont rarement besoin de la puissance de pointe en même temps.
Équité tarifaire
Le prix au kWh facture chaque kWh au même tarif, quelle que soit sa vitesse d'arrivée, ce qui est juste pour les voitures qui chargent lentement. Un tarif au temps pendant la recharge pénalise les voitures à courbe plus plate ou plus basse : c'est l'une des raisons pour lesquelles le prix au kWh est privilégié et, dans l'UE, obligatoire pour la recharge ad hoc à partir de 50 kW.
Visualiser la courbe dans vos données
Les bornes OCPP transmettent régulièrement puissance, énergie et souvent état de charge via MeterValues. Tracer la puissance en fonction de l'état de charge pour chaque session révèle la courbe de chaque voiture, et la comparaison des sessions met en évidence les bornes qui délivrent moins que prévu. Notre guide sur OCPP MeterValues indique les grandeurs à configurer, et notre article kW et kWh explique les unités.
Questions fréquentes
Pourquoi ma voiture n'atteint-elle jamais la puissance maximale de la borne ?
C'est la batterie et le logiciel de la voiture qui décident de la puissance acceptée. Si le pic de la voiture est inférieur à la puissance de la borne, ou si la batterie est froide ou déjà bien chargée, la puissance reste en dessous.
Vaut-il mieux s'arrêter à 80 % sur une borne rapide ?
Pour la plupart des trajets, oui. La puissance chute fortement au-delà de 80 % : s'arrêter là fait gagner du temps et libère la borne. Si la prochaine borne est loin, charger davantage peut rester pertinent.
Le froid ralentit-il la recharge ?
Oui. Les batteries froides sont limitées pour protéger les cellules. Préconditionner la batterie en route vers la borne améliore nettement la vitesse en hiver.
La courbe est-elle identique sur toutes les bornes ?
La courbe de la voiture reste globalement la même, mais une borne moins puissante, limitée en courant ou partageant sa puissance peut l'écrêter plus tôt.
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