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09/05/2022 News

kW, kVA, kWh... Mieux comprendre l'univers de la mobilité électrique

Vous vous intéressez à la mobilité électrique (EV) ? Mais vous ne savez pas par où commencer ? Effectivement, le monde de l’EV peut sembler un peu difficile et déroutant de prime abord ! Vous devez régulièrement voir passer différents chiffres avec des unités toutes aussi variées les unes que les autres. Mais comment s’y retrouver et comprendre ce que tous ces chiffres exprimés en kVA, kW ou encore kWh signifient ?  

TotalEnergies est là pour tout vous expliquer !

Avant d’aller plus loin, définissons ces unités ensemble  :

  • kVA, acronyme de kiloVoltAmpère, est une unité de puissance électrique. Il représente la puissance apparente que peut délivrer un compteur d’une installation domestique.
  • kW, acronyme de kiloWatt, est une unité de puissance électrique. Il représente la puissance active d’un appareil électrique à un instant donné, c’est-à-dire sa capacité à délivrer une quantité d’énergie instantanée.
  • kWh, acronyme de kiloWatt heure, représente la quantité d’énergie consommée par un appareil électrique sur une durée donnée. Si nous nous référons à l’univers de la mobilité électrique, le kWh représente la quantité d’énergie chargée dans une batterie de véhicule électrique.

Unités de puissance : le kVA et le kW

Commençons par nous intéresser de plus près aux unités qui exprime la puissance d’une recharge.

Nous partirons de la borne de recharge pour comprendre la différence entre un kW et un kVA :

 

 

Schéma

 

 

Nous distinguons la puissance effective (kW) de la puissance apparente (kVA) dans la manière dont la puissance est transmise au véhicule.

Pour rappel, une batterie d’un véhicule électrique ne peut être rechargée que par du courant continu (DC).

Les bornes en courant alternatif (AC) transmettent directement le courant alternatif au véhicule électrique. Ensuite, ce courant est converti en courant continu (DC) par le convertisseursitué dans le véhicule électrique afin de pouvoir stoker l’énergie dans la batterie et donc la recharger. L’opérateur du service de recharge, celui qui exploite les bornes de recharge, n’a pas la possibilité de mesurer la puissance transmise depuis le chargeur du véhicule électrique jusqu’à la batterie de ce même véhicule. Il ne maîtrise que la puissance qui est délivrée par la borne qu’il exploite. Nous calculons donc la puissance supposée délivrée grâce aux données du réseau que l’on connaît. Nous parlons donc de puissance apparente ou théorique. Le kVA est l’unité qui est employée pour mesurer cette puissance apparente des bornes de recharges AC.

 

 

 

 

Schéma

 

 

Les bornes en courant continu (DC) intègrent convertisseur qui permet de changerle courant alternatif en courant continu directement dans la borne, Nous sommes donc en mesure de connaître la puissance exacte qui est délivrée par la borne et celle reçue par le véhicule. Nous parlons alors de puissance effective, celle-ci s’exprime en kW pour parler de la  puissance  délivrée par les bornes DC.  

Néanmoins, la différence entre la puissance effective et la puissance apparente étant très faible, il est usuel de parler de kW même pour une recharge en AC, même si théoriquement, ce n’est pas exact

 

Et le kWh dans tout ça ? 

Le kWh n’est pas une unité de puissance électrique mais une unité qui exprime une quantité d’énergie délivrée ou consommée.  Dans le monde de la recharge électrique,  une quantité d’énergie mesurée en kWh est stockée  dans la batterie d’une voiture électrique. En fonction de la taille de la batterie du véhicule électrique, une quantité d’énergie plus ou moins importante peut être stockée. En effet, les batteries de VE n’ont pas toutes la même capacité. Cette capacité détermine en partie  l’autonomie du véhicule électrique et par conséquent à la distance totale que celle-ci pourra parcourir quand sa batterie est complètement chargée.  

Avant d’aller plus loin,  gardez en tête que la formule de calcul qui permet d’obtenir la valeur du kWh est la suivante :

[kW] x [h] = [kWh]

Imaginons qu’un conducteur de de voiture électrique souhaite s’arrêter pour déjeuner aux alentours d’une station de recharge de 13h-14h30.  Sa batterie d’une capacité de 60kWh est à un niveau de 20%. Le conducteur branche sa voiture sur une borne AC délivrant jusqu’à 22 kVA.

 

S’il souhaite estimer la quantité d’énergie que sa voiture récupérera potentiellement à l’issue de sa pause déjeuner , voici le calcul qu’il devra effectuer :

22kVA x 1,5 (1h30) = 33 kWh

 

A la fin du déjeuner, le véhicule électrique aura récupéré 33 kWh, il sera passé de 20% à 78% de sa batterie. Bien sûr, ce chiffre n’est qu’une estimation car il est rare que la puissance délivrée par une borne soit à son maximum durant toute la session de la recharge.

Pour vous donner une idée, la recharge d’une quantité de 30 kWh permet de parcourir l'équivalent de 175 km. 

 

 

Pour aller plus loin, comparons la capacité de la batterie des objets de notre vie quotidienne avec celle des véhicules électriques.

 

  • Smartphone dernier cri : 11,97 kWh
Smartphone battery

 

 

 

  • Consommation journalière d’énergie par un ménage français : 12,5 kWh
household

 

  • Capacité d’une batterie Renault Zoé : 52 kWh
Renault Zoé

 

 

  • Capacité d’une batterie d’un VE Long Range et Performance 2019/2020 : ~77 kWh Panasonic
Tesla

 

 

Pour résumer

Unités de puissance Champs d'application Conversion du courant et utilisation
kW - kiloWatt Courant Continu (DC)

Chargeur situé dans une borne (DC) qui convertit le courant AC en courant DC avant de le transmettre au VE branché

 

kVA - kiloVoltAmpère Courant Alternatif (AC)

Convertisseur situé dans le véhicule électrique qui convertit le courant AC transmis par la borne de recharge, en courant DC avant de recharger la batterie du VE.

Unités de puissance Définition Utilisation
kWh – kilowatt heure Représente la qualité d'énergie chargée Stockée dans la batterie du véhicule électrique

 

Lorsqu’un conducteur de véhicule thermique fait son plein, il achète des litres de carburant. Tandis que le conducteur de véhicule électrique, lui, achète des kWh. TotalEnergies, en tant qu’opérateur de recharge, propose à ses clients différentes solutions. La Compagnie met à disposition des bornes électriques délivrant tous types de puissance afin de satisfaire les besoins des conducteurs de véhicules électriques. Si vous ne savez pas quelle puissance utiliser pour votre véhicule, voici un article qui pourrait vous intéresser sur combien de kilomètres peut récupérer un véhicule électrique.

Adaptées à tous types de voitures électriques, et disponibles à travers l’Europe, les bornes opérées par TotalEnergies peuvent délivrer des puissances allant de 3kVA à 350 kW.

 

Sources : 

iphon.fr

lenergietoutcompris.fr