Audi A2 e-tron : voici comment fonctionnent V2L et V2H avec le nouveau OCDC 2.0
Le fait que l’Audi A2 e-tron prenne en charge la charge bidirectionnelle était déjà connu depuis sa présentation en septembre. Désormais, le constructeur expose les détails techniques. Il s’agit des modifications apportées au chargeur embarqué ainsi que des deux techniques Vehicle-to-Load (V2L, alimentation de dispositifs externes) et Vehicle-to-Home (V2H, utilisation de l’énergie de la batterie au sein du foyer).
L’Audi A2 e-tron est équipé, selon la version, soit d’une batterie LFP d’une capacité nette de 50 ou 58 kWh, soit d’une batterie NMC de 79 kWh. Pour ces batteries, Audi a non seulement mis l’accent sur un pic de performance à court terme, mais surtout sur une courbe de charge reproductible et facile à utiliser. À cette fin, le OCDC a été développé en OCDC 2.0. Le OCDC correspond à un chargeur embarqué (OBC) doté d’un convertisseur DC/DC intégré. Alors que le chargeur embarqué transforme le courant alternatif provenant du réseau électrique en courant continu pour la batterie, le convertisseur DC/DC transforme les 400 volts de la batterie en 12 volts destinés aux phares, aux systèmes électroniques, à l’équipement multimédia et à la batterie de démarrage.
V2L : Le courant continu provenant de la batterie de traction est converti en courant alternatif dans le OCDC 2.0
Image de : Audi
La modification la plus importante apportée au OCDC est que le chargeur embarqué prend désormais en charge le chargement bidirectionnel. Avec V2L, le courant continu issu de la batterie doit être converti en courant alternatif, que l’on souhaite utiliser pour son grille-pain ou son vélo électrique. Cela signifie que le chargeur peut non seulement servir de redresseur, mais aussi de convertisseur. Pour cela, des MOSFET supplémentaires (transistors à effet de champ à oxyde métallique) ainsi qu’une gestion adaptée de la sortie en courant alternatif sont nécessaires.
La gestion de l’alimentation vérifie d’abord si le consommateur connecté peut être alimenté et si la connexion est stable, tant mécaniquement que électriquement. Ensuite, elle s’assure que une tension alternative propre, stable à 230 volts et 50 hertz, est générée – même en cas de variation de charge, par exemple lorsque un réfrigérateur connecté se met soudainement en marche. De plus, la puissance maximale est surveillée et limitée.
L’adaptateur V2L sur la prise de charge de l’A2 e-tron
Image de : Audi
Au sein de l’Audi A2 e-tron, 3,6 kW sont disponibles via le connecteur extérieur (à l’aide d’un adaptateur) et 2,3 kW grâce à la prise optionnelle située dans le coffre. Les 3,6 kW correspondent à peu près à une prise domestique protégée par 16 ampères (16 A × 230 V = 3 680 W). Cela permet de faire fonctionner presque tous les appareils courants fonctionnant en 230 volts. Lorsque plusieurs appareils sont connectés, la puissance totale ne doit pas dépasser 3,6 kW. Les 2,3 kW du coffre suffisent pour des ordinateurs portables ou des réfrigérateurs portatifs, tandis que cela peut être insuffisant pour des sèche-cheveux ou des soufflants chauffants.
V2H : Le courant continu provenant de la batterie est prélevé sans conversion et transformé en courant alternatif à l’extérieur
Image de : Audi
Dans le cas du V2H, on trouve des systèmes où le courant continu provenant de la batterie est converti en courant alternatif pour le réseau domestique grâce au chargeur embarqué, ainsi que des systèmes utilisant un onduleur externe. Dans l’A2 e-tron, un onduleur externe est employé dans une boîte de charge DC bidirectionnelle, dite chargeur BiDi. Avantage : cela permet d’obtenir une puissance supérieure aux 3,6 kW fournis par le chargeur embarqué.
Audi recommande sur son site web une borne murale DC bidirectionnelle de 11 kW de Moon Power. Elle permet d’utiliser plus efficacement l’électricité solaire produite en propre pour recharger la voiture électrique. Le courant continu provenant du panneau solaire est acheminé directement dans la voiture via la borne murale DC, sans conversion de courant. Cependant, les bornes murales DC bidirectionnelles sont nettement plus chères. Le prix de la borne murale BiDi de Moon n’est indiqué par le fabricant qu’à la demande, mais on peut s’attendre à dépenser environ 4 500 euros pour le matériel.
Le transfert d’énergie entre le véhicule et la maison n’est possible qu’à un niveau de charge compris entre 20 et 80 %. En dessous de 20 %, le véhicule est uniquement chargé, et au-dessus de 80 %, il est uniquement déchargé.
La gestion de la batterie a également été améliorée, ce dont bénéficient en particulier les nouvelles batteries LFP. En effet, les cellules LFP se caractérisent par une courbe de tension en circuit ouvert (courbe OCV) plus plate. Cela signifie que la tension des cellules ne diminue pas de manière linéaire avec le niveau de charge. Cela complique le calcul du niveau de charge (State of Charge), ainsi que celui de l’usure (State of Health).
Audi utilise désormais un algorithme adapté pour ces calculs. Les informations obtenues sont intégrées dans l’évaluation de l’autonomie, du comportement de charge et de la stratégie de fonctionnement. Cela signifie, entre autres, que l’autonomie restante affichée est plus réaliste.
Plus d’informations sur l’Audi A2 e-tron :
En résumé
Audi introduit la charge bidirectionnelle. Le Q4 e-tron la prend en charge depuis l’été, tandis que l’A2 e-tron le fait dès son lancement sur le marché. Un chargeur embarqué bidirectionnel est également utilisé ; il peut fournir jusqu’à 3,6 kW en courant alternatif aux appareils externes. En alternative, la voiture peut fournir jusqu’à 11 kW en courant continu au réseau domestique. Cependant, pour pouvoir utiliser la fonction V2H, il est nécessaire d’avoir une boîte de charge DC bidirectionnelle relativement chère. Cette solution V2H présente surtout des avantages lorsque l’on dispose de panneaux photovoltaïques sur le toit.