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1 Rapport destiné à CEATI INTERNATIONAL Inc. 1010, rue Sherbrooke ouest, suite 2500 Montréal (QC) Canada H3A 2R7 Site Web : GROUPE D INTÉRÊT SUR LES OPTIONS STRATÉGIQUES POUR LA PRODUCTION DURABLE D ÉLECTRICITÉ (GIOSPDE) RAPPORT CEATI N T DIRECTIVE CANADIENNE EN MATIÈRE DE DÉPLOIEMENT D'INFRASTRUCTURES DE RECHARGE DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES Préparé par ECOtality North America Phoenix, Arizona (USA) Chercheur principal Stephen Schey BC Hydro Hydro One Commandité par Hydro-Manitoba Ressources naturelles Canada Coordonnateur en technologie Hal LaFlash, BSME, MBA Mars 2013

2 AVIS Le présent rapport a été préparé par ECOtality North America et administré par CEATI International Inc. (CEATI) dans l intérêt des MEMBRES DU CONSORTIUM (ci-après désignés comme COMMANDITAIRES»), qui ne sont pas nécessairement d accord avec les opinions exprimées dans les présentes. Ni les COMMANDITAIRES, ni la CEATI, ni ECOtality North America, ni aucun de leurs mandataires (a) ne garantissent d aucune façon, explicite ou implicite, ni n assument aucune responsabilité légale quant à l exactitude des renseignements quels qu ils soient, fournis dans ce rapport, ou quant à l intégralité ou l utilité d un quelconque appareil, produit ou procédé mis au jour et décrit dans ce rapport; (b) n acceptent aucune responsabilité en cas d utilisation des appareils, produits ou procédés décrits dans ce rapport, ou en cas de préjudice qui résulterait de cette utilisation; et (c) ne peuvent garantir que l utilisation des renseignements et des appareils, produits ou procédés décrits dans ce rapport, n enfreindrait pas certains droits de tierces parties. En outre, par la présente, LES COMMANDITAIRES, la CEATI et ECOtality North America DÉNIENT TOUTE RESPONSABILITÉ, EXPLICITE OU IMPLICITE, Y COMPRIS LES GARANTIES DE VALEUR MARCHANDE ET D APTITUDE À UN BUT PARTICULIER, QUE CES GARANTIES RELÈVENT D UNE LOI, D UNE COUTUME OU D UNE ATTITUDE, À L ÉGARD DE L UN QUELCONQUE DES RENSEIGNEMENTS CONTENUS DANS LE PRÉSENT RAPPORT. En aucun cas, LES COMMANDITAIRES, la CEATI ou ECOtality North America ne seront tenus de verser des dommages-intérêts accessoires ou indirects à cause de l utilisation d un renseignement quelconque contenu dans le présent rapport. Les références faites dans le présent rapport à un produit, procédé ou service commercial quelconque désigné par une raison sociale, une marque de commerce ou un nom de fabricant, ne constituent, ni n impliquent nécessairement un aval ou une recommandation de la part d ECOtality North America, des COMMANDITAIRES ou de la CEATI. Copyright 2013 CEATI International Inc. Tous droits réservés. ii

3 PRÉAMBULE Le présent rapport fournit les informations et ressources essentielles nécessaires à la mise en œuvre des infrastructures de recharge des véhicules électriques (VE) au Canada. Il couvre plusieurs sujets comme notamment : les différentes prescriptions d alimentation électrique applicables aux chargeurs de niveau 1 et de niveau 2 en c.a., l appareillage de recharge rapide en c.c., la technologie des VE, les cadres législatifs, réglementaires et normatifs au Canada, et la planification des sites de recharge en milieux résidentiel, commercial et public. L objectif de CEATI International, pour ce projet, visait la préparation d une directive de mise en place des infrastructures qui serait offerte comme ressource en ligne, dans le but d aider au déploiement judicieux des installations de recharge pour véhicules électriques, et de faire progresser l électrification des transports. Le public visé dans ce rapport comprend aussi bien les urbanistes, planificateurs de campus, ingénieurs en installations, architectes, promoteurs-constructeurs, personnels d exploitation et propriétaires de grands immeubles, que les simples utilisateurs de VE, les responsables de flottes de VE et autres utilisateurs d infrastructures de charge. Sont également évoqués dans le rapport des aspects tels que la sécurité, les exigences à prendre en compte pour les personnes handicapées et la propriété des sites et bornes de charge. La directive fournit par ailleurs une vue d ensemble des principaux facteurs de coûts liés à l installation des infrastructures de charge pour les VE, et les enseignements tirés du projet. L objectif de la Directive canadienne en matière de déploiement d infrastructures de recharge des VE est double : éclairer le lecteur sur les aspects de l installation, et fournir les informations et ressources nécessaires à une mise en œuvre rationnelle de ces infrastructures. iii

4 REMERCIEMENTS Le présent rapport a été préparé au titre du contrat n T de CEATI International Inc. (CEATI) avec le parrainage des entreprises d électricité membres du Groupe d intérêt sur les options stratégiques pour la production durable d électricité (GIOSPDE) ci-après : BC Hydro Hydro One Hydro-Manitoba Ressources Naturelles Canada, Canmet ÉNERGIE CB ON MB ON Canada Canada Canada Canada Les chercheurs expriment leur reconnaissance à la CEATI pour l occasion qui leur a été donnée de travailler sur ce sujet intéressant. Ils ont par ailleurs vivement apprécié l appui et les conseils constants du coordonnateur en technologie de la CEATI, M. Hal LaFlash, et des contrôleurs du projet en poste chez BC Hydro, Hydro One, la Régie de l hydro-électricité du Manitoba (Manitoba Hydro) et Ressources naturelles Canada, CanmetÉNERGIE. iv

5 ABRÉVIATIONS 1. A ampères (unité de mesure du courant électrique) 2. AMI infrastructure de comptage avancé 3. ANCE Asociación Nacional de Normalización y Certificación del Sector Eléctrico (Association nationale pour la normalisation et la certification du secteur électrique) 4. BVR branchement du véhicule au réseau (V2G) 5. c.a. courant alternatif 6. c.c. courant continu 7. CCÉ Code canadien de l électricité 8. CEI Commission électrotechnique internationale 9. CSA Groupe CSA (Association canadienne de normalisation) 10. CSP Voir FEI 11. DDFT disjoncteur différentiel de fuite à la terre 12. DICC dispositif d interruption du courant de charge 13. EPRI Electric Power Research Institute (organisme américain) 14. EREV voir VEAE 15. EVSE appareillage de recharge de véhicules électriques (borne de recharge) 16. FEI fournisseur d énergie interruptible 17. GPU appareil d électronique de puissance relié au réseau 18. IAEI Association internationale des inspecteurs en électricité 19. ICC International Code Council (organisme américain) 20. IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (organisme américain) 21. IRF identification par radiofréquence 22. IRLM immeubles résidentiels à logements multiples 23. ISO Organisation internationale de normalisation 24. IWC Infrastructure Working Council (organisme américain) 25. kw kilowatt (unité de mesure de la puissance électrique) 26. kwh kilowattheure (unité de mesure de l énergie électrique) 27. LIT lettre d information technique 28. LSEV voir VEVL 29. MCI moteur à combustion interne 30. NCN niveau de crue nominale 31. REEV voir VEGA 32. RRCC recharge rapide en c.c. 33. SAE The Society of Automotive Engineers (organisme américain) 34. SEB section entrée de branchement 35. SGB système de gestion des batteries 36. SST santé et sécurité au travail 37. TDT tarifs différenciés dans le temps 38. TTR tarification en temps réel 39. UL Underwriters Laboratories Incorporated (organisme américain) 40. ULC Laboratoire des assureurs du Canada 41. V2G Voir BVR 42. Vc.a. tension en courant alternatif 43. VE véhicule électrique 44. VEAE véhicule électrique à autonomie étendue v

6 45. VEB véhicule électrique à batterie 46. VEGA véhicule électrique à grande autonomie 47. VEH véhicule électrique hybride 48. VEHR véhicule électrique hybride rechargeable 49. VER véhicule électrique rechargeable 50. VEVL véhicule électrique à vitesse limitée vi

7 TABLE DES MATIÈRES 1.0 INTRODUCTION Puissance de recharge Recharge de niveau 1 en c.a. (120 V) Recharge de niveau 2 en c.a. (supérieur à 125 V ou à 20 A) Recharge rapide en c.c TECHNOLOGIE DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES RECHARGEABLES Configurations des VE Véhicules électriques à batterie (VEB) VE hybride rechargeable (VEHR) Types de véhicules rechargeables Véhicules routiers grande vitesse Véhicules électriques à vitesse limitée (VEVL) Véhicules routiers commerciaux grande vitesse Les batteries Technologie des batteries Taille relative des batteries Incidence du temps froid CADRES LÉGISLATIFS, RÉGLEMENTAIRES ET NORMATIFS APPLICABLES AU CANADA Organismes de réglementation Normes canadiennes visant l appareillage de recharge de VE (EVSE) Code national du bâtiment et code de construction régional Codes canadiens de l électricité Signalisation des bornes Circuits de chauffe-moteur Installations situées dans des zones inondables Installations situées dans des zones à neige RECHARGE EN MILIEU RÉSIDENTIEL Planification Choix d un VE Choix d une stratégie de recharge Niveau de recharge 2 en c.a Choix d un entrepreneur-électricien Exigence de connectivité Exigences générales et aspects conceptuels Certification Longueur du cordon et danger de trébuchement Exigences en matière de ventilation Appareillage sous tension Logements individuels isolés Exigences applicables à l emplacement Processus d installation Abri de voiture et voie d accès Exigences d implantation Page vii

8 4.5 Immeubles résidentiels à logements multiples (IRLM) Exigences d implantation Processus d installation RECHARGE EN MILIEU COMMERCIAL Recharge en milieu commercial Processus d installation Flotte de véhicules commerciaux Processus d installation Borne intelligente et collecte de données RECHARGE RAPIDE EN C.C Planification Processus d installation de l appareillage de RRCC Caractéristiques de la recharge rapide en c.c Points à considérer par le distributeur d électricité PROPRIÉTÉ DES BORNES, QUESTIONS LIÉES À LA SÉCURITÉ ET ACCÈS Propriété des bornes Alimentation électrique/comptage Ingénierie, permis et construction Exigences d accessibilité aux personnes handicapées Protocoles de sécurité Santé et sécurité au travail Recharge à l intérieur Vandalisme Éclairage et abri Options de points de vente Lecteurs de cartes Parcomètres Service IRF par abonnement PROGRAMMES OFFERTS PAR LES DISTRIBUTEURS D ÉLECTRICITÉ Généralités Tarifs différenciés dans le temps (TDT) Puissance interruptible (réduction de la puissance appelée) Tarification en temps réel (TTR) Branchement du véhicule au réseau électrique (BVR) Bornes de recharge pour flottes de VE commerciaux Réseau électrique et recharge des VE Tarifs et incitatifs de la distribution d électricité Secteur résidentiel Zones sans tarifs différenciés dans le temps (TDT) Zones à TDT applicables à toute la maison Zones avec des TDT distincts pour le VE Secteur commercial Autres signaux influençant les habitudes de recharge FACTEURS DE COÛTS viii

9 9.1 Facteurs de coûts géographiques Facteurs de coûts pour les niveaux 1 et 2 en c.a Facteurs de coûts pour bornes de recharge rapide en c.c RESSOURCES RÉGIONALES Liens Internet des entreprises canadiennes d électricité Liens Internet des provinces canadiennes Liens Internet des organismes nationaux au Canada Liens Internet des codes de l électricité et des normes au Canada Liens Internet des équipementiers canadiens de VE Liens Internet des fournisseurs canadiens de bornes de recharge Liens Internet des ressources aux États-Unis ENSEIGNEMENT TIRÉ Choix du site pour accueillir les bornes de recharge Exigences d accessibilité aux personnes handicapées Signalisation Devis d installation Prévisions pour expansions futures Conformité de zonage Coûts des permis Planification de l infrastructure des bornes pour VE Facteurs motivant le choix d un site Incitatifs pour les tarifs différenciés dans le temps Puissance des bornes de RRCC Installation de bornes de RRCC Borne de niveau 2 avec borne de RRCC Modèles économiques de RRCC Installation sur le site d une station-service ix

10 x

11 LISTE DES TABLEAUX Tableau 2-1 EV Durées de recharge des VE dont les batteries sont déchargées Tableau 2-2 Autonomie des VE obtenue après 1 heure de recharge, pour divers niveaux de puissance Tableau 3-1 Normes proposées pour la sécurité électrique des EVSE Tableau 3-2 VE et compatibilité des circuits Tableau 10-1 Liens Internet des entreprises canadiennes d électricité Tableau 10-2 Liens Internet des provinces canadiennes Tableau 10-3 Liens Internet des organismes nationaux au Canada Tableau 10-4 Liens Internet des codes de l électricité et des normes au Canada Tableau 10-5 Liens Internet des équipementiers canadiens de VE Tableau 10-6 Liens Internet des fournisseurs canadiens de bornes de recharge Tableau 10-7 Liens Internet des ressources aux États-Unis Page xi

12 xii

13 LISTE DES FIGURES Figure 1-1 Schéma de recharge Figure 1-2 Cordon amovible de recharge de niveau Figure 1-3 Socle de connecteur et fiche J Figure 1-4 De gauche à droite : fiche ordinaire 125 Vc.a. 15 A (1), fiche 20 A (2) et prise 20 A (3) Figure 1-5 Schéma de recharge de niveau Figure 1-6 Borne de recharge de niveau Figure 1-7 Schéma de recharge en c.c Figure 1-8 Connecteur normalisé CHAdeMO Figure 1-9 Connecteur combiné recommandé par la norme SAE J Figure 2-1 Schéma d un VE à batterie Figure 2-2 Schéma fonctionnel d un VE hybride série rechargeable Figure 2-3 Schéma fonctionnel d un VE hybride parallèle rechargeable Figure 3-1 Panneau de signalisation pour VE Figure 3-2 Panneau de signalisation pour borne de recharge rapide en c.c Figure 3-3 Chauffe-moteur type et son cordon Figure 4-1 Butoir de roues Figure 4-2 Sabot d arrêt dans un garage Figure 4-3 Panneau de distribution électrique déjà existant dans le garage Figure 4-4 Garage avec circuits commutables (sèche-linge) Suggestion Figure 4-5 Installation type de circuits de recharge de niveaux 1 et 2 en milieu résidentiel Figure 4-7 Processus d installation pour garage résidentiel ou abri de voiture Figure 4-8 Installation à considérer pour un stationnement extérieur Figure 4-9 Abri pour voitures Figure 4-10 Panneau de distribution électrique du sous-sol avec abri pour voitures Figure 4-11 Installation type de bornes de recharge sur l aire de stationnement d un IRLM Figure 4-13 Processus d installation de bornes de recharge pour IRLM Figure 5-1 Bornes de recharge dans un stationnement commercial en rangées Figure 5-2 Bornes de recharge face à face dans un stationnement commercial Figure 5-3 Borne de recharge dans un stationnement commercial en bordure de rue Figure 5-4 Bornes de recharge (sur pied) sans creusement de tranchée en diagonale sous l aire de stationnement commercial Figure 5-5 Bornes de recharge au milieu d un stationnement commercial en rangées Figure 5-6 Bornes de recharge au milieu d un stationnement commercial en rangées Figure 5-7 Bornes de recharge dans un stationnement commercial, en montage mural Figure 5-8 Processus d installation de bornes de recharge en milieu commercial Figure 5-9 Processus d installation de bornes de recharge pour une flotte de VE commerciaux Figure 6-1 RRCC pour un espace de stationnement Figure 6-2 RRCC pour deux espaces de stationnement vue de face Figure 6-3 RRCC pour deux espaces de stationnement vue de côté Figure 6-4 Processus d installation de bornes de RRCC Figure 7-1 Exigences d accessibilité au stationnement Figure 7-2 Bornes de recharge publiques de niveau 2, avec abri et éclairage Figure 11-1 Disponibilité des bornes résidentielles en semaine à Nashville (TN) Figure 11-2 Disponibilité des bornes résidentielles en semaine à San Francisco Figure 11-3 Puissance absorbée par les bornes résidentielles en semaine à Nashville Page xiii

14 Figure 11-4 Puissance absorbée par les bornes résidentielles en semaine à San Francisco Figure 11-5 Installation d appareillages de RRCC Figure 11-6 Station d essence type montrant également les emplacements dangereux xiv

15 1.0 INTRODUCTION Les moyens de transport évoluent. Alors que de nombreux pays du monde s ouvrent aux avantages que procurent les véhicules électriques, le Canada s engage à augmenter la sûreté, la normalisation et l acceptation, par les citoyens dans chaque province, de l électrification des transports. La plupart des pays du monde préparent leurs communautés, autant au niveau individuel que national, à l arrivée des véhicules électriques (VE) que lancent sur le marché quasiment tous les gros constructeurs automobiles. Un véritable marché se crée actuellement dans l industrie des transports électriques, qui permet aux pays d investir dans le déploiement judicieux d infrastructures de recharge pour véhicules électriques. Les gouvernements locaux et nationaux investissent dans des initiatives de planification en vue d adopter la technologie des VE. Le présent document fournit tous les éléments nécessaires pour bien cerner la terminologie, les types ou modes de recharge, les technologies de base mises en jeu, les types de véhicules rechargeables, les codes d électricité pertinents et les normes afférentes, ainsi que les scénarios de charge et les facteurs de coûts typiques qui interviennent dans les plans des distributeurs d électricité pour assurer l entretien de ces nouveaux véhicules. Ces éléments visent à améliorer la compréhension, la normalisation et le déploiement des infrastructures de recharge des VE. Des intervenants de tout le pays, y compris les entreprises d électricité, les agences gouvernementales locales et nationales, ainsi que les ministères du transport et de l infrastructure, de concert avec les constructeurs automobiles et les groupes de pression pour le transport électrique, se sont regroupés pour créer une ressource visant la mise en œuvre de bornes de recharge pour VE, à la maison, au travail et sur les aires d autoroutes. Ce document a pour objet de fournir les informations et ressources nécessaires à la mise en œuvre d infrastructures très efficaces de recharge des VE ; il comprend entre autres l expérience et les enseignements tirés de plusieurs grands projets en marche en Amérique du Nord, de même que les sessions de travail interactives des intervenants. Le public visé dans ce rapport va des urbanistes, planificateurs d installations universitaires, ingénieurs en installations, architectes, promoteursconstructeurs, personnels d exploitation et propriétaires de grands bâtiments, aux simples utilisateurs de VE, les responsables de flottes de VE et autres utilisateurs d infrastructures de charge. 1.1 Puissance de recharge Les constructeurs de véhicules électriques proposent une variété de configurations et d emplacements pour les bornes de recharge, ainsi que divers modes de recharge. La terminologie normalisée est illustrée sur la figure 1-1 pour l appareillage interne et externe de recharge des VE. Le VE comprend un bloc-batterie embarqué, lequel est alimenté en énergie par une prise. La prise est considérée comme faisant partie du véhicule. Un connecteur est un dispositif qui, par insertion dans la prise du VE, établit un raccordement électrique destiné à la recharge et à l échange d informations. L ensemble prise-connecteur se nomme coupleur. L appareillage de recharge de véhicule électrique ou EVSE comprend les câbles, le connecteur et les fiches de raccordement, ainsi que tous les raccords et dispositifs utilisés de façon spécifique pour alimenter en courant le véhicule électrique. Comme on le décrit ci-après, l interface entre l EVSE et le câblage de l installation électrique du bâtiment peut être réalisée soit par une fiche et une prise correspondante, soit par une interface câblée dans l appareillage électrique. 1-1

16 BATTERIE CHARGEUR PRISE DU VIE CONNECTEUR CORDON D ALIMENTATION COUPLEUR VE DICC FICHE PANNEAU ÉLECTRIQUE 125 V C.A A PRISE DE COURANT EVSE SOURCE D ENERGIE Figure 1-1 Schéma de recharge En 1991, l Electric Power Research Institute (EPRI) créait l IWC (Infrastructure Working Council ou Groupe de travail consultatif sur l infrastructure pour VE) en vue d établir un consensus sur plusieurs aspects de la recharge des VE. L Institut avait alors défini trois niveaux de recharge niveau 1 en c.a., niveau 2 en c.a. et recharge rapide en c.c. (RRCC) de même que les exigences de fonctionnalité et les systèmes de sécurité correspondants. En 1994, l EPRI publiait un document qui décrivait les éléments consensuels dégagés par l IWC. 1 Plus récemment, la Society of Automotive Engineers (aujourd hui SAE International) a produit un document récapitulatif englobant les normes établies du niveau 1 et du niveau 2, ainsi que les spécifications préliminaires de la RRCC. 2 Le temps nécessaire pour complètement recharger des batteries de VE qui sont totalement à plat dépend de plusieurs facteurs : La taille du bloc-batterie Le mode de recharge choisi : niveau 1 en c.a., niveau 2 en c.a. ou recharge rapide en c.c. Le système de gestion des batteries (SGB) du véhicule Les spécifications du chargeur embarqué La tension et l intensité du courant de la station de recharge La quantité de puissance électrique qu un circuit électrique peut délivrer à une batterie se mesure en kilowatts (kw). Plus un circuit électrique est gros, en termes de tension et d intensité, plus le niveau de puissance électrique fourni sera élevé et plus les durées de recharge seront rapides Recharge de niveau 1 en c.a. (120 V) Le système de recharge en courant alternatif de niveau 1 fait appel à une prise de courant ordinaire de 120 V qui fournit le niveau de tension le plus usuel dans les édifices résidentiels et commerciaux. Le courant normalement fourni par ces prises est 15 A ou 20 A. Un cordon d alimentation amovible 1 EV Charging Systems: Volume 2 Report of the Connector and Connecting Station Committee 2 SAE International, SAE Charging Configurations and Ratings Terminology, 2011 < [accessed 13 January 2012]. 1-2

17 pour la recharge en c.a. de niveau 1 (120 V, 15/20 A), comme celui illustré dans la figure 1-2, est proposé par de nombreux fabricants de véhicules électriques, à l achat ou la location-bail d un VE. Figure 1-2 Cordon amovible de recharge de niveau 1 Figure 1-3 Socle de connecteur et fiche J1772 Pour la recharge de niveau 1 en c.a., on utilise une fiche de courant standard à trois broches (configuration 5-15R/20R) comme le montre la figure 1-4. Le cordon amovible comprend une fiche standard à trois broches, comme dans l illustration ci-après, munie d un dispositif d interruption du courant de charge (DICC) situé dans le câble d alimentation, à moins de 12 pouces de la fiche. Le connecteur du véhicule, à l autre extrémité du cordon amovible, est le connecteur normalisé J1772 que montre la figure 1-3 ci-dessus. 1-3

18 Le type de recharge de niveau 1 en c.a. est identifié dans la Section 86 du Code canadien de l électricité (CCÉ) consacrée aux systèmes de recharge des véhicules électriques (à noter que le CCÉ demande que les dérivations fournissent un service continu à 80 % du courant nominal, de sorte que le circuit 20 A puisse en tout temps délivrer 16 A.) Le circuit réservé à cet usage exige l emploi d une prise 5-20R (à encoche en T) désignée par (3) dans la figure 1-4 ci-après. Figure 1-4 De gauche à droite : fiche ordinaire 125 Vc.a. 15 A (1), fiche 20 A (2) et prise 20 A (3) Recharge de niveau 2 en c.a. (supérieur à 125 V ou à 20 A) Le système de recharge de niveau 2 en c.a. nécessite un circuit de dérivation de 240 V monophasé. Même si le connecteur normalisé J1772, côté véhicule, accepte une intensité de courant alternatif jusqu à 80 A (courant assigné du circuit 100 A), des courants aussi élevés sont rares : on trouve plus généralement des niveaux de 40 A, ce qui donne un courant alternatif maximum de 32 A en service continu. La figure 1-5 présente les composantes d un schéma de recharge de niveau 2 en c.a., tandis que la figure 1-6 montre une photographie de recharge à partir d une borne réelle. Vu que ce type de recharge fournit une tension plus élevée que la recharge de niveau 1, les batteries du véhicule sont rechargées bien plus rapidement. Le mode de recharge de niveau 2 utilise un EVSE (également nommé borne de recharge ) qui nécessite une prise de 240 V semblable à celle d un sèche-linge résidentiel, ou qui peut être branché sur le circuit électrique du bâtiment. Alors que les bornes de recharge en c.a. de niveau 2 incluent normalement un cordon qui se branche directement au véhicule, comme dans la figure 1-6, de nouvelles méthodes de recharge sans fil sont à l étude qui permettraient de recharger les batteries sans contact. Par exemple, un module de transmission, fixé au sol, fournit la puissance de recharge à un récepteur monté sous le châssis du véhicule. 1-4

19 BATTERIE CHARGEUR PRISE DU VIE CONNECTEUR CORDON D ALIMENTATION DISPOSITIF DE CONTRÔLE PANNEAU ÉLECTRIQUE 240 V C.A. COUPLEUR VE EVSE Figure 1-5 Schéma de recharge de niveau 2 Lorsque le véhicule est raccordé à une borne de recharge de niveau 2 en c.a., le chargeur intégré au véhicule communique avec la borne afin de déterminer la capacité nominale du circuit et d ajuster la recharge de la batterie en conséquence. Pour des raisons de sûreté, ce protocole de télécommunications fait en sorte que seule la quantité d électricité appropriée est délivrée à la batterie du véhicule. Par exemple, un véhicule dont la capacité de charge maximale est de 3,3 kw recevra seulement 3,3 kw même s il est raccordé à une borne capable de délivrer 6,6 kw Recharge rapide en c.c. Figure 1-6 Borne de recharge de niveau 2 Les chargeurs rapides en c.c. offrent les plus courtes durées de recharge. Ils se trouvent en général hors du véhicule afin d assurer la conversion du courant alternatif en courant continu. Le système de gestion des batteries (SGB) à bord du véhicule commande le chargeur externe pour délivrer le c.c. directement à la batterie. Autrefois nommé Recharge de niveau 3 par l Infrastructure Working Council (IWC), ce mode de recharge a été redéfini par la Society of Automotive Engineers (Société américaine des ingénieurs de l automobile ou SAE International) et il est aujourd hui désigné sous 1-5

20 l appellation Recharge rapide en c.c. de niveau 2. La figure 1-7 présente les diverses composantes du mode RRCC. Le chargeur externe est alimenté par un circuit triphasé de 208, 480 ou 600 Vc.a. Il nécessite un cordon d alimentation et un connecteur reliés en permanence à la borne, cette dernière étant câblée au réseau électrique. Le mode RRCC est proposé sur certains véhicules électriques depuis 2010 et utilise le connecteur japonais normalisé CHAdeMO illustré dans la figure 1-8. SAE International met au point actuellement un coupleur intégré pour les véhicules électriques rechargeables (VER). Ceci constituera également une norme globale qui permettra aux VER d être rechargés à partir d une prise murale ordinaire de 15 Ac.a., ou encore d une connexion c.c. jusqu à 90 kw. La norme de connecteur combiné SAE J1772 en cours de développement devrait être au point d ici à la fin La figure 1-9 montre une ébauche de modèle. CORDON D ALIMENTATION CONNECTEUR C.C. DE NIVEAU 2 PRISE C.C. DE NIVEAU 2 BATTERIE CHARGEUR C.C. DE NIVEAU 2 CHARGEUR PRISE VE C.A. DE NIVEAUX 1 & 2 PANNEAU ÉLECTRIQUE 480 V 3 PHASES Figure 1-7 Schéma de recharge en c.c. Figure 1-8 Connecteur normalisé CHAdeMO 1-6

21 Figure 1-9 Connecteur combiné recommandé par la norme SAE J Norme SAE J

22 1-8

23 2.0 TECHNOLOGIE DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES RECHARGEABLES Cette section décrit la technologie de base des VE et se concentre sur les véhicules conformes au code de la sécurité routière, qui comprennent un dispositif de stockage de l énergie par batteries, capable de se raccorder au réseau électrique pour produire au moins une partie de leurs besoins en énergie. Deux configurations de véhicules électriques sont décrites en même temps que les quatre principales catégories d applications. Les catégories de véhicule et la taille relative des blocs-batteries sont décrites en fonction de l infrastructure de recharge. 2.1 Configurations des VE À l heure actuelle, on trouve deux configurations fondamentales de VE : les véhicules électriques à batterie (VEB) alimentés exclusivement par des blocs-batteries, et les véhicules électriques hybrides rechargeables (VEHR) qui disposent de deux sources d énergie, l une étant le bloc-batterie et l autre par exemple, un moteur à combustion interne (MCI). Les VEB et les VEHR font partie d un même groupe désigné par le vocable VER (véhicules électriques rechargeables) Véhicules électriques à batterie (VEB) Pour se propulser, les VEB utilisent uniquement le système de stockage d énergie par batteries intégré au véhicule. La Leaf de Nissan est un exemple de VEB. La plupart des VEB et des VEHR évolués récupèrent de l énergie grâce au freinage électrodynamique par récupération (autrement dit, lors du freinage, le moteur électrique se transforme en générateur). En phase de freinage électrodynamique par récupération, les VEB peuvent en principe récupérer de 5 à 15 % de l énergie utilisée pour atteindre la vitesse du véhicule avant le freinage. Des panneaux solaires photovoltaïques intégrés aux véhicules peuvent également fournir assez de puissance pour faire fonctionner quelques petits accessoires à bord. BATTERIE MOTEUR- GÉNÉRATEUR/ ENTRAÎNEMENT BOÎTE DE TRANSFERT DE PUISSANCE RECHARGE/ FREINAGE E.D. DÉCHARGE ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE (EX. CONTRÔLEUR DE MOTEUR, CHARGEUR) PRISE DE RECHARGE DU VE VÉHICULE ÉLECTRIQUE À BATTERIE TYPE Figure 2-1 Schéma d un VE à batterie 2-1

24 La figure 2-1 montre le schéma fonctionnel d un VEB type. Étant donné que le VEB ne possède pas d autre source d énergie importante, le bloc-batterie doit offrir la capacité suffisante pour répondre aux exigences de puissance et de distance parcourue du véhicule VE hybride rechargeable (VEHR) Tout comme un VE hybride type (VEH), le VEHR utilise un bloc-batterie et un moteur thermique (MCI) fonctionnant à l essence, au diesel ou à d autres carburants liquides ou gazeux. Les VEHR se présentent sous deux configurations courantes : hybride série comme celle illustrée par la figure 2-2, et hybride parallèle comme dans la figure 2-3. Le véhicule hybride série est propulsé seulement par le moteur électrique d entraînement, tandis que le véhicule hybride parallèle est propulsé à la fois par le MCI et par le moteur électrique d entraînement. Un véhicule hybride série exige en principe un blocbatterie plus grand et plus puissant que celui d un véhicule hybride parallèle pour répondre aux exigences de rendement, car il roule en tout électrique sur la seule puissance des batteries. Un VEHR a toutes les capacités d un VEH, la seule différence étant qu il peut recharger ses batteries à partir du réseau électrique. Le VEHR est capable d effectuer un plus long trajet en utilisant uniquement le moteur électrique (donc sans sollicitation du MCI), ce qui permet d augmenter l économie de carburant. BLOC-BATTERIE MOTEUR THERMIQUE (MCI) MOTEUR-GÉNÉRATEUR/ ENTRAÎNEMENT RECHARGE/ FREINAGE E.D ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE (EX. CONTRÔLEUR DE MOTEUR, CHARGEUR) DÉCHARGE MOTEUR- GÉNÉRATEUR/ ENTRAÎNEMENT BOÎTE DE VITESSES PRISE DE RECHARGE DU VE VÉHICULE ÉLECTRIQUE HYBRIDE SÉRIE RECHARGEABLE Figure 2-2 Schéma fonctionnel d un VE hybride série rechargeable 2-2

25 MOTEUR THERMIQUE (MCI) BLOC-BATTERIE DÉCHARGE ARBRE DE TRANSM- ISSION BOÎTE DE TRANSFERT DE PUISSANCE BOÎTE DE VITESSES RECHARGE/ FREINAGE E.D. ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE (EX. CONTRÔLEUR DE MOTEUR, CHARGEUR) MOTEUR- GÉNÉRATEUR/ ENTRAÎNEMENT PRISE DE RECHARGE DU VE VÉHICULE ÉLECTRIQUE HYBRIDE PARALLÈLE RECHARGEABLE Figure 2-3 Schéma fonctionnel d un VE hybride parallèle rechargeable Les constructeurs de VEHR font appel à différentes stratégies pour combiner le bloc-batterie et le moteur thermique. Certains, comme Chevrolet avec sa Volt, n utilisent la batterie que pour les premiers kilomètres, puis font appel au moteur thermique pour accroître l autonomie du véhicule. De nombreux véhicules exploitent la puissance de la batterie pour maintenir la traction, et le moteur thermique pour l accélération ou pour répondre aux fortes demandes d énergie en mode grande vitesse sur l autoroute. Souvent, les véhicules qui ont recours à la première stratégie obtiennent une désignation, par exemple VEHR-20, indiquant que les 20 premiers miles utilisent uniquement la batterie. D autres termes sont associés aux VEHR pour décrire une caractéristique particulière : par exemple, véhicule électrique à autonomie étendue (REEV) ou véhicule électrique à grande autonomie (EREV). 2.2 Types de véhicules rechargeables Les véhicules électriques peuvent aussi être classés selon la taille, la vitesse ou les caractéristiques de fonctionnement Véhicules routiers grande vitesse Un véhicule routier grande vitesse est un VE capable de rouler sur toutes les voies publiques, y compris les autoroutes. Le rendement de ces véhicules routiers est comparable à celui des véhicules utilitaires légers utilisant un moteur thermique Véhicules électriques à vitesse limitée (VEVL) Les VE à vitesse limitée (VEVL) sont des VEB dont la vitesse sur route, à l échelle nationale, ne peut dépasser 40 km/h ; ils ne peuvent rouler que sur certaines autoroutes provinciales, et seules quelques municipalités les autorisent. 2-3

26 2.2.3 Véhicules routiers commerciaux grande vitesse Plusieurs types de VE appartiennent à cette classe, notamment les camions et les autobus. Dans cette catégorie s inscrivent aussi bien des VEB que des VEHR. 2.3 Les batteries Technologie des batteries Aujourd hui, la plupart des gros constructeurs automobiles utilisent des batteries au lithium dans leurs véhicules rechargeables (VEB et VEHR). Les batteries au lithium fournissent quatre fois plus d énergie que les accumulateurs au plomb, et deux fois plus que les batteries au nickel-métal-hydrure. Les matériaux entrant dans la composition des batteries au lithium sont en général jugés abondants, non dangereux et moins coûteux que ceux utilisés dans la technologie des batteries au nickel. Du point de vue des infrastructures, il est important de tenir compte du fait que, avec la baisse des coûts des batteries au fil du temps, les constructeurs automobiles pourraient augmenter la taille des blocs-batteries au lithium. Par conséquent, en prévoyant les futures infrastructures de recharge pour les VE, il serait judicieux de prendre en compte cet aspect lors du dimensionnement des circuits de recharge, de façon à ce qu une capacité de puissance adéquate soit accessible à mesure que s accroît la demande de recharge des VE Taille relative des batteries Normalement, les VEHR sont équipés de blocs-batteries plus petits du fait qu ils disposent d au moins deux sources d énergie. Les VEB en revanche, qui ne peuvent compter que sur l énergie stockée dans leurs batteries pour la distance à parcourir (autonomie) et l accélération, exigent un bloc-batterie beaucoup plus grand que celui d un VEHR pour un véhicule de même gabarit. Les durées réelles de recharge pour les VEHR et les VEB varient selon l état de charge de la batterie au début de la recharge, et la dimension du bloc-batterie. L autonomie d un VE dépend : du poids du véhicule de la température ambiante de l usage des accessoires électriques à bord (chauffage/climatisation, lumières, essuie-glace, radio, etc.) du style et des habitudes de conduite du propriétaire de la topographie du terrain La dimension du bloc-batterie, l état de charge actuel des batteries et la distance à parcourir avant la prochaine recharge, ont une incidence sur les calculs de l autonomie possible du véhicule et sur les durées de recharge nécessaires. Le tableau 2-1 présente, pour différentes classes de véhicule, la taille relative du bloc-batterie, l autonomie et les durées relatives de recharge pour chaque niveau de chargeur, en supposant que les batteries sont déchargées. 2-4

27 Tableau 2-1 EV Durées de recharge des VE dont les batteries sont déchargées Configuration du VE Capacité utile de la batterie (kwh) 120 Vc.a., 15 A Circuit installé Puissance fournie à la batterie (en kw) et durée relative de recharge (en heures et minutes) 120 Vc.a., 240 Vc.a., 240 Vc.a., 480 Vc.a., 20 A 20 A 40 A 85 A 1,2 kw 1,6 kw 3,3 kw 6,6 kw 60 kw VEHR-10 miles 4 3 h 20 min 2 h 30 min 1 h 10 min 35 min Sans objet VEHR-20 miles 8 6 h 40 min 5 h 2 h 30 min 1 h 15 min Sans objet VEHR-40 miles h 20 min 10 h 5 h 2 h 30 min 16 min VEB h 15 h 7 h 20 min 3 h 40 min 24 min VEB h 10 min 21 h 50 min 10 h 40 min 5 h 20 min 35 min VEHR-autobus 50 Sans objet Sans objet Sans objet 7 h 40 min 50 min Les conducteurs types de véhicules électriques n attendent pas que leurs batteries soient totalement épuisées avant de les recharger ; d ailleurs, les constructeurs automobiles recommandent en général d éviter une décharge complète des batteries. Les durées de recharge standard des VE, de même que les niveaux de recharge nécessaires (comme l indique le tableau 2-2 ci-après) dépendent étroitement des besoins du conducteur en termes d autonomie et de sa disponibilité à se rendre à une borne de recharge. Tableau 2-2 Autonomie des VE obtenue après 1 heure de recharge, pour divers niveaux de puissance Niveau du chargeur Puissance fournie à la batterie Autonomie approximative obtenue Niveau 1 0,7 kw Circuit de l appareil de chauffage 4 km Niveau 1 1,2 kw 8 km Niveau 2 3,3 kw 21 km Niveau 2 6,6 kw 42 km Incidence du temps froid Un temps froid a généralement pour conséquence de réduire l autonomie des VE. Dans un véhicule classique à moteur thermique, le chauffage de l habitacle est obtenu en récupérant une partie de la chaleur excessive dégagée par le moteur. Dans un VEB, le chauffage de l habitacle prélève l énergie du bloc-batterie, ce qui peut avoir un effet notable sur l autonomie du véhicule. Certains constructeurs automobiles ont abordé ce problème en permettant le chauffage ou le refroidissement préalable de l habitacle lorsque le véhicule est branché sur une borne de recharge, réduisant de ce fait la charge de chauffage/climatisation imposée à la batterie. 2-5

28 2-6

29 3.0 CADRES LÉGISLATIFS, RÉGLEMENTAIRES ET NORMATIFS APPLICABLES AU CANADA 3.1 Organismes de réglementation Les véhicules électriques (VE) et la technologie des VE, depuis le classement et la configuration des véhicules jusqu à l appareillage de charge-recharge, sont réglementés par de nombreux organismes et agences différents. Il n existe pas d organisme unique de normalisation qui soit responsable de tous les aspects des VE ou des bornes de recharge pour VE. La Société américaine des ingénieurs de l automobile (SAE International), le groupe CSA (CSA), les Laboratoires des assureurs du Canada (ULC), l IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), l IAEI (International Association of Electrical Inspectors), l ICC (International Code Council), la Commission électrotechnique internationale (IEC) et l Organisation internationale de normalisation (ISO) font partie des organismes activement engagés dans le développement des normes techniques et de mise en œuvre des VE et de l appareillage de recharge de véhicules électriques (EVSE). Tous ces organismes prennent en compte les aspects liés à la sécurité. 3.2 Normes canadiennes visant l appareillage de recharge de VE (EVSE) Le 30 juin 2011, le CSA publiait des Lettres d information technique (LIT) qui définissaient des normes canadiennes provisoires pour les appareillages EVSE (chargeurs de niveaux 1, 2 et 3). Ces LIT ont été formellement reconnues par les organismes provinciaux et territoriaux de réglementation en matière de sécurité électrique. En attendant que des normes nord-américaines harmonisées soient publiées pour les EVSE, les LIT, avec ou sans conditions référencées supplémentaires, serviront de base à la certification au Canada. Voici une liste des LIT publiées : TIL I-44 Prescriptions provisoires de certification des appareillages de recharge de véhicule électrique (EVSE) avec entrées et sorties à 600 V ou moins. TIL A-35 Prescriptions provisoires de certification des cordons amovibles et des cordons d alimentation pour VE. TIL D-33 Prescriptions provisoires de certification des dispositifs d interruption du courant de charge et des moniteurs d isolement du secteur, jusqu à 600 V, destinés aux EVSE. TIL A-34 Prescriptions provisoires de certification des connecteurs/coupleurs et des prises/fiches destinés à un système de charge conductive. TIL J-39 Prescriptions provisoires de certification des câbles pour EV de tension nominale 600 V maximum, destinés à un usage conforme au Code canadien de l électricité, première partie (CCÉ) CSA C22.1 et à la norme CAN/CSA-C22.2 n 0. Une fois publiées, les LIT fourniront les prescriptions et normes canadiennes pour les quatre projets harmonisés sur la sécurité relative aux appareillages de recharge de véhicule électrique (EVSE). Le tableau ci-après présente la désignation proposée des numéros de norme pour le document harmonisé destiné au Canada (CSA), au Mexique (ANCE) et aux États-Unis (UL). Il est prévu que ces normes seront publiées en

30 Tableau 3-1 Normes proposées pour la sécurité électrique des EVSE N CSA UL ANCE 1 CSA C22.2 n 280 Appareillage de recharge de véhicule électrique (basé sur TIL I-44 et A-35) 2 CSA C22.2 n Systèmes de protection des personnes sur les circuits de recharge de VE : Prescriptions générales (basé sur TIL D-33) 3 CSA C22.2 n Systèmes de protection des personnes sur les circuits de recharge de VE : Prescriptions particulières applicables aux dispositifs de protection utilisés dans les systèmes de recharge (basé sur TIL D-33) 4 CSA C22.2 n 282 Prescriptions de sécurité des fiches, prises et coupleurs applicables aux VE UL 2594 EV Supply Equipment UL Personnel Protection Systems for EV Supply Circuits: General Requirements UL Personnel Protection Systems for EV Supply Circuits: Particular Requirements for Protective Devices for Use in Charging Systems UL 2251 Safety of Plugs, Receptacles and Couplers for EVs ANCE NMX-J-XXX EV Supply Equipment ANCE NMX-J-XXX Personnel Protection Systems for EV Supply Circuits: General Requirements ANCE NMX-J-XXX Personnel Protection Systems for EV Supply Circuits: Particular Requirements for Protective Devices for Use in Charging Systems ANCE NMX-J-XXX Safety of Plugs, Receptacles and Couplers for EVs (basé sur TIL A-34) À l'heure de la publication de la présente Directive de déploiement, ANCE n avait pas encore désigné des numéros pour les normes respectives citées dans ce tableau. Lorsque les normes harmonisées seront publiées, le processus de certification sera simplifié pour les fabricants de bornes de recharge. Ainsi, pour être certifiée, une borne exigera un seul organisme d essais accrédité, par ex., la CSA, et pourra alors être utilisé partout en Amérique du Nord. 3.3 Code national du bâtiment et code de construction régional Le CNB n est qu un code modèle, mais il fait autorité lorsqu il est adopté par une compétence locale, en principe au niveau provincial. Certaines villes ont leur propre code de construction. Au moins un code de construction local (Vancouver) comporte des exigences particulières pour les infrastructures liées aux VE. Les règlements municipaux Provincial Green Building Codes (Code provincial pour les bâtiments écologiques) or local Zoning (zonage local) pourraient ajouter des exigences comparables à l avenir, applicables aux infrastructures résidentielles et commerciales de recharge des VE. 3-2

31 3.4 Codes canadiens de l électricité Publié par l Association canadienne de normalisation (CSA), le Code canadien de l électricité (CCÉ) ou norme CSA C22.1 établit les normes de sécurité relatives à l installation et à l entretien de l appareillage électrique au Canada. Dans son édition actuelle, le Code reconnaît que d autres méthodes peuvent également assurer la sécurité de l installation, mais ces méthodes doivent être acceptables à l autorité responsable de la mise en vigueur du Code dans une compétence particulière. La législation adopte en général le code, par référence, mais une liste de changements est habituellement incluse qui modifie le code pour s adapter aux conditions locales. Ces modifications peuvent être de nature administrative ou bien avoir un contenu technique spécifique à la région. Dans chaque province, un règlement en matière de sécurité électrique 4 (ou tout règlement comparable) qui accompagne les normes de sécurité de la province (Safety Standards Act 5 ou toute loi comparable), adopte les normes de sécurité relatives aux installations électriques (CSA C , première partie du Code canadien de l électricité). Ceci devient un règlement du code provincial de l électricité, par ex., CCÉ avec des modifications comme le cite en référence, par ex., l annexe du règlement 7 (en vigueur en C.-B.). Dans son programme de sécurité relatif aux installations électriques 8 (Safety Authority en C.-B.), chaque province a pour responsabilité de réglementer la sécurité électrique sur son territoire de compétence, y compris tous les types d appareillages électriques et leur installation. Le CCÉ fournit ainsi les normes relatives à l appareillage de recharge des véhicules électriques (EVSE), auxquelles doivent se conformer les entrepreneurs en électricité lorsqu ils installent des composantes électriques. Le CEC-2012 contient les règlements suivants : Dérivations : L EVSE doit être alimenté par une dérivation distincte et la charge totale raccordée à cette dérivation, y compris les appareils de ventilation utilisés avec l EVSE, est jugée comme une charge continue. (CCÉ , 302). Dispositifs de sectionnement : Un dispositif de sectionnement distinct doit être fourni pour chaque EVSE d au moins 60 A ou de plus de 150 V à la terre. Le dispositif de sectionnement doit être installé du côté alimentation du point de raccordement de l EVSE, bien en vue à partir de l EVSE et à proximité de celui-ci, et pouvoir être verrouillé en position ouverte. (CCÉ ). Prises de courant : Niveau 1 : une prise de courant simple convenant à au moins 20 A est acceptable pour la recharge de niveau 1 (CCÉ (a)). Les circuits partagés plus usuels de 15 A, munis de prises doubles, ne sont pas autorisés pour la recharge des VE. Prises de courant : Niveau 2 : les prises mentionnées dans le CCÉ sont acceptables (CCÉ (b)) si elles conviennent à une tension de 208/240 V et au moins 20 A sur des circuits réservés à cet usage

32 Panneaux d avertissement : Des panneaux d avertissement permanents et lisibles doivent être installés au point où l EVSE est raccordé à la dérivation, et doivent indiquer que le matériel ne doit pas être utilisé si une ventilation adéquate n est pas assurée, conformément aux instructions d installation du fabricant. (CCÉ ). Disjoncteur différentiel (DDFT) : La prise de courant pour la recharge de niveau 1 doit être protégée par un disjoncteur différentiel si elle est installée à l extérieur, et à moins de 2,5 m du sol (CCÉ (2)). Comme certains EVSE peuvent inclure plusieurs DDFT, un déclenchement intempestif peut se produire lorsque deux DDFT interagissent l un avec l autre. Un EVSE installé de façon permanente à l extérieur permet d éviter ce problème. Emplacements dangereux : Si l EVSE est installé dans des emplacements dangereux, définis dans d autres sections du Code, ces sections doivent être respectées. (CE ) 3.5 Signalisation des bornes Créé pour devenir une norme canadienne, le pictogramme de la figure 3-1 a été soumis par l association MEC (Mobilité électrique Canada) en vue d une approbation nationale au Canada et dans beaucoup d autres pays. Le rectangle à fond bleu portant un symbole graphique blanc et les lettres DC (pour courant continu ), comme dans la figure 3-2, constitue une norme de signalisation pour la circulation routière, orientant les automobilistes qui conduisent un VE vers une borne de recharge rapide en c.c. Le symbole graphique est assez clair pour se passer de mots. On pourrait bien sûr ajouter d autres mots sous le symbole afin de donner des détails précis du genre Espace réservé aux VE. Pareillement, une flèche directionnelle sous le symbole permettrait d indiquer où se trouve la borne de recharge pour VE, et à quelle distance. D'autres règlements relatifs au stationnement pourraient aussi être ajoutés, comme par exemple les heures d utilisation prescrites et les coûts. Figure 3-1 Panneau de signalisation pour VE 3-4

33 Figure 3-2 Panneau de signalisation pour borne de recharge rapide en c.c. 3.6 Circuits de chauffe-moteur Un chauffe-moteur est un dispositif électrique qui chauffe le bloc-moteur d un véhicule à moteur thermique afin d en faciliter le démarrage par temps froid. Généralement installé dans le système de refroidissement du véhicule, ce dispositif fait circuler le fluide réfrigérant par convection naturelle. Le cordon d alimentation du chauffe-moteur traverse la calandre du véhicule pour se connecter à une prise de courant. La figure 3-3 montre un chauffe-moteur type avec son cordon. Figure 3-3 Chauffe-moteur type et son cordon Au moment de la rédaction du présent rapport, les constructeurs automobiles développant des véhicules hybrides électriques rechargeables (VEHR) ne prévoient qu une seule prise d alimentation électrique sur le véhicule, rendant inutile un circuit distinct pour le chauffe-moteur. L énergie fournie par le cordon amovible de recharge ou par l EVSE de niveau 2, sera utilisée dans les cycles de préconditionnement thermique du véhicule, selon les exigences. Les types de circuits de chauffe-moteur proposés varient largement d une aire de stationnement à une autre. Cette variabilité risque de causer de la confusion parmi les utilisateurs de VE, car elle aura un effet direct sur la question de savoir si une prise de courant sur une aire de stationnement convient ou non à la recharge d un VE. Le tableau 3-2 montre les divers scénarios possibles sur une aire de stationnement : 3-5

34 Tableau 3-2 VE et compatibilité des circuits Type de circuit Description Compatible pour les VE Circuit simple Prise de courant double circuit simple 15 A Non (toujours sous tension) Circuit double Prise de courant sectionnable deux circuits 15 A Oui (toujours sous tension) Service cyclique Circuit simple/double fonctionnent cyclique sous Non tension/hors tension À régulation de température Circuit simple/double à régulation de température Non Comme l indique le tableau 3-2, le seul scénario approprié à la recharge des VE est celui des aires de stationnement qui comportent des circuits doubles distincts de 15 A toujours sous tension (prise sectionnable). L utilisation des autres types de circuits cités dans le tableau peut aboutir à une recharge incomplète, voire impossible, du VE. Les aires de stationnement devront être examinées au cas par cas, par leurs propriétaires, afin d évaluer si elles sont en mesure d offrir des systèmes appropriés de recharge de VE. Éventuellement, des panneaux indiquant des possibilités d incompatibilité pour la recharge des VE permettraient de réduire les problèmes liés aux circuits surchargés et au fonctionnement cyclique des circuits. D après la section 86 du Code canadien de l électricité, de nombreuses prises pour chauffe-moteur n obtiendront pas le label point de recharge agréé car elles ne pourront pas satisfaire aux critères minimum de 20 A du circuit de dérivation. Une mise à niveau des prises pour chauffe-moteur peut, dans certains cas, devenir possible si l épaisseur des fils utilisés à l origine était suffisante pour supporter 20 A en service continu. Dans ce cas, il serait également possible de répartir l alimentation électrique sur 208/240 V afin d augmenter la possibilité d utilisation de l énergie. Il faudra veiller à ce que les panneaux, transformateurs, circuits principaux d alimentation, etc., soient dimensionnés en conséquence pour accepter la charge accrue. 3.7 Installations situées dans des zones inondables Avant de délivrer des permis pour la construction d installations électriques, notamment les bornes de recharge de VE, il faut s assurer que l emplacement retenu ne se trouve pas en zone inondable. Pour les composantes d EVSE, les deux principales manières de minimiser des dégâts causés par des inondations sont la construction en surélévation et la protection des composantes. Ces méthodes permettront d éviter l entrée de l eau ou l infiltration d eau dans les appareillages. La surélévation se réfère au mode de construction d une composante au-dessus du niveau de crue nominale (NCN), et constitue la principale protection pour une borne. Tous les emplacements approuvés pour une installation d EVSE doivent être au-dessus du NCN. Cela peut signifier qu une borne de recharge va devoir être installée en dehors d un garage de stationnement si, à l intérieur, il risquerait de se trouver au-dessous du NCN. Cela peut également signifier que certaines zones d un stationnement n abriteront aucune borne de recharge, si l élévation ne le permet pas. Dans ce cas, les bornes devront se trouver, par exemple, au troisième étage du garage de stationnement plutôt qu au premier. 3-6

35 La protection se réfère à la mise en œuvre de techniques de conception visant à protéger les composantes contre des dégâts causés par l eau, lorsque celles-ci se trouvent au-dessous du NCN. La protection contre l eau des inondations se réfère à l élimination ou à la minimisation des dégâts causés par d éventuelles inondations, grâce à la mise en œuvre de techniques d étanchéisation conçues pour protéger les divers équipements et appareillages de distribution d électricité contre les eaux de crue. Dans ce cas, même si certaines parties de la structure risquent d être endommagées, l EVSE est protégé par des barrières ou d autres méthodes. L imperméabilisation se réfère à l élimination ou à la minimisation des dégâts causés par d éventuelles inondations, grâce à la mise en œuvre d un ensemble de méthodes d imperméabilisation conçues pour maintenir les eaux de crue totalement en dehors d une structure. 9 Si tout l édifice est protégé contre les eaux de crue, l EVSE est lui aussi protégé. 3.8 Installations situées dans des zones à neige La neige risque de recouvrir l appareillage de recharge, le rendant ainsi invisible aux conducteurs de chasse-neige. Toute opération de dégagement de la neige autour des bornes peut s avérer difficile. D autre part, en cas de chute de neige par temps doux ou durant les cycles de gel-dégel, les cordons de recharge de VE risquent de se recouvrir de verglas, ce qui rend leur utilisation difficile, voire impossible. Par conséquent, si des cordons de recharge doivent traverser des trottoirs ou des voies piétonnières, il est recommandé de les installer en hauteur afin d éviter tout risque de trébuchement de personnes ou de sectionnement par les chasse-neige. Vu qu il n existe pas de norme pour l emplacement précis de la prise de connexion VE sur les véhicules, le cordon d alimentation de la borne doit pouvoir atteindre n importe quelle partie du véhicule. 9 FEMA Publication 348 Principles and Practices for the Design and Construction of Flood Resistant Building Utility Systems, November

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37 4.0 RECHARGE EN MILIEU RÉSIDENTIEL 4.1 Planification Les détails de planification d une borne de recharge en milieu résidentiel vont varier d un utilisateur à l autre, étant donné que les codes et règlements locaux relatifs à l électricité diffèrent d une province à une autre. Par exemple, les installations de bornes de niveau 2 exigent de solliciter un électricien qualifié, tandis que pour la recharge de niveau 1 en c.a., une prise de courant ordinaire à 125 V suffit. Dans une installation résidentielle, la planification nécessite : Le choix d un VE Le choix d une stratégie de recharge La sélection d un entrepreneur qui évaluera l endroit où installer l EVSE et qui devra : o déterminer les exigences de tension et de courant pour l EVSE choisi; o vérifier si l installation électrique actuelle est suffisante pour accepter une charge supplémentaire, et recommander au besoin une amélioration du service d électricité ou un espace spécialement consacré à l EVSE; o déterminer si l EVSE nécessite une fonction de connectivité; o évaluer le coût de l installation de l EVSE selon les directives du fabricant; o obtenir les permis locaux pour l installation; o établir un échéancier de l installation; o coordonner les travaux avec l inspecteur local en électricité pour valider l installation; Des options de connectivité pour l EVSE si celui-ci est relié à un réseau D entrer en contact avec le distributeur d électricité local pour l aviser de l installation d une borne pour VE, et de : o déterminer s il existe des tarifs spéciaux de recharge de VE. Un propriétaire d immeuble résidentiel, un gestionnaire d immeubles ou un conseil d administration de copropriétés ne voit pas la planification d un appareillage de recharge de la même manière qu un simple propriétaire de VE vivant dans sa propre maison ; il en va de même pour un propriétaire de VE qui demeure dans un immeuble résidentiel à logements multiples (IRLM). Les utilisateurs de VE habitant dans un IRLM doivent s assurer d obtenir la permission d installer une borne de recharge et de connaître les exigences particulières s appliquant à une telle installation. Les problèmes liés à l assurance, à la responsabilité civile en cas de dommages, à l utilisation et à la jouissance des parties communes et aux coûts d installation sont autant de facteurs qui doivent être examinés avant de commencer tout processus d installation. Cette section décrit tous les aspects à prendre en compte dans la planification d un système de recharge destiné à une maison unifamiliale et à un IRLM, y compris les scénarios de recharge de véhicules multiples. 4-1

38 4.1.1 Choix d un VE Tous les grands constructeurs automobiles prévoient, dans les cinq années à venir, de mettre sur le marché un véhicule qui utilisera l électricité comme source d énergie. Il appartiendra au consommateur, d après ses préférences ou ses habitudes de conduite, de choisir VEB, un VEHR ou un VHE. La décision des consommateurs de choisir tel ou tel VE devrait s appuyer sur l analyse des facteurs suivants : Usage du véhicule : o depuis et vers la banlieue o transport principal o véhicule secondaire Distance moyenne parcourue quotidiennement o disponibilité de bornes de recharge sur le lieu de travail o disponibilité de bornes de recharge publiques Topographie de la région Fréquence de longs parcours Esthétique du véhicule Facilité d installation d une borne de recharge Prix d achat du véhicule Mesures incitatives offertes pour l achat d un VE ou tarifs spéciaux d électricité Choix d une stratégie de recharge Quel que soit le véhicule électrique choisi, la prochaine étape du propriétaire ou gestionnaire d immeuble consiste à définir les utilisateurs caractéristiques de l infrastructure de recharge. Ceci aidera à déterminer le niveau de recharge qui sera adapté aux besoins des utilisateurs. Les bornes de recharge peuvent être employées pour : un seul véhicule plusieurs véhicules dans un immeuble résidentiel des visiteurs conduisant des VE Les propriétaires de bornes de recharge résidentielles peuvent décider d offrir une seule option de recharge, par exemple un cordon amovible pour recharge de niveau 1 en c.a., ou bien de faire installer une borne de niveau 2. La décision d installer des options de recharge de niveaux 1 et 2 dépendra du type d utilisateurs de VE et de leurs habitudes de conduite quotidiennes. Parmi les divers facteurs qui influent sur le choix de l option de recharge appropriée, il faudra tenir compte : Du type de véhicule De la taille du véhicule De la taille du bloc-batterie Des habitudes de conduite prévues pour le véhicule Du coût Du climat 4-2

39 De la configuration du stationnement De la disponibilité de recharge sur le lieu de travail De la disponibilité des bornes de recharge dans les lieux publics Dans le cas du véhicule hybride électrique rechargeable (VEHR), les éléments à prendre en compte incluent notamment : Un VEHR a en général un plus petit bloc-batterie et une durée de recharge plus courte. Une recharge de niveau 1 en c.a. peut donc suffire pour satisfaire tous les besoins de recharge. Par contre, les utilisateurs de véhicule électrique à batterie (VEB) peuvent n envisager la recharge de niveau 1 que comme une stratégie de secours, se fiant essentiellement à la recharge de niveau 2 en c.a. pour leurs principaux besoins de recharge. Des VE plus gros et plus lourds consommeront plus d énergie que des VE plus petits et plus légers. Un utilisateur qui envisage de se servir de son VE uniquement pour de courts trajets peut trouver suffisante la recharge de niveau 1, tandis qu un utilisateur qui prévoit de plus longs trajets ou des déplacements plus fréquents, même dans un rayon limité, peut trouver cette option inadéquate. Les propriétaires ou gestionnaires d immeuble souhaitant s équiper d un appareillage de recharge de niveau 2 en c.a. devront tenir compte du coût de la borne et son installation, même dans le cas où un circuit approprié de recharge de niveau 1 existe déjà dans leur garage. Les utilisateurs de VE qui ont la possibilité de se recharger à une borne de niveau 2 sur leur lieu de travail, ou encore à des bornes publiques, peuvent estimer que, du fait que la batterie du véhicule reste chargée plus longtemps, la durée de recharge dans leur résidence n est pas une préoccupation. Les conducteurs de VE qui voudraient profiter de la tarification différenciée dans le temps (TDT), si elle est disponible, pourraient se rendre compte que la durée de recharge de leur véhicule pendant les heures creuses, avec l option de niveau 1, est insuffisante Niveau de recharge 2 en c.a. Alimentation électrique : circuit de dérivation distinct, câblé de façon permanente à une borne de recharge et présentant les spécifications suivantes : 240 Vc.a. monophasé, ou 208 Vc.a. triphasé à montage en étoile à 4 fils (2 pour la tension, un pour la mise à la terre, un neutre), disjoncteur de 20, 30 ou 40 A. Des circuits à 277 V, 347 V ou 480 V sont également possibles, mais ne sont pas courants. Alimentation électrique : cordon et prise de circuit de dérivation distinct, connecté à une borne de recharge mobile aux caractéristiques suivantes : o 240 V/monophasé, 3 ou 4 fils (2 pour la tension, un pour la mise à la terre, un neutre), disjoncteur de 20, 30 ou 40 A avec prise de configuration appropriée à lame ou verrouillable par rotation, telle que 6-20R, 14-30R ou L6-50R; o 208 V/triphasé, 4 fils, disjoncteur de 20, 30 ou 40 A avec prise de configuration L

40 Notes pour le niveau 2 : o la capacité recommandée du disjoncteur comblera les exigences de la plupart des VEB et VEHR. Pour certains VEHR avec des petits blocs-batteries ou certains VE qui ne roulent pas régulièrement sur de longues distances, on pourrait accepter des disjoncteurs de 20 ou 30 A seulement pour leur EVSE recommandé; dans ce cas, le disjoncteur est facile à remplacer; o certains EVSE peuvent ne pas exiger de fil neutre au début, mais si des VE de type différent sont achetés, le fil neutre peut devenir nécessaire; o dans une nouvelle construction, il convient de monter le circuit dans une double boîte groupée, avec un couvercle, en vue de l installation future de l EVSE raccordé en permanence, ou bien de terminer le circuit avec une prise pour éviter la nécessité de demander un autre permis à une date ultérieure; o un élément majeur du coût de l EVSE de niveau 2 est lié à la trop faible capacité de l alimentation électrique déjà existante. En effet, les anciennes maisons ont souvent un panneau de distribution de 100 A, alors que les maisons plus récentes, selon leur surface habitable, peuvent avoir un panneau de distribution de 200, voir 400 A. Si vous prévoyez d ajouter un circuit de 40 A, il est nécessaire de réaliser un calcul de la charge, car l alimentation électrique risque d être insuffisante. Même s il y a assez d espace dans le panneau de distribution, la capacité totale de cette alimentation pourrait ne pas suffire. Un électricien qualifié est en mesure de vous aider à calculer la charge disponible. Si la capacité du panneau est suffisante, mais que le panneau manque d espace de connexion, on peut ajouter un panneau secondaire. Une autre solution serait d envisager la répartition de la charge. Par exemple, on installe un commutateur qui fait en sorte que le sèche-linge ou l EVSE fonctionne (jamais les deux en même temps). Même dans ce scénario, la charge doit être calculée car le sèche-linge fonctionne à 25 % de la capacité du courant, contre 100 % pour l EVSE. Cette option peut permettre un circuit de niveau 2 en c.a. de 20 A avec seulement une faible augmentation de la charge calculée Choix d un entrepreneur-électricien La mise en place d un EVSE exige qu un électricien qualifié installe la borne de recharge dans une résidence privée, un immeuble à appartements ou un édifice public. L entrepreneur devra effectuer une visite des lieux afin d évaluer les coûts d installation. Le CCÉ décrit les exigences techniques pour l installation d une borne pour VE. L emplacement de l appareillage, l emplacement de l alimentation électrique et les notices d installation de la borne influeront sur le coût de l installation, en plus des autres facteurs de coût Exigence de connectivité Plusieurs fournisseurs de bornes de recharge offrent un appareillage qui se raccorde à leur réseau de service et qui comporte des fonctionnalités spéciales. Ces bornes ont des exigences de connectivité qui incluent, par exemple, une connexion Internet sans fil comme méthode privilégiée. Dans certaines situations, le routeur du réseau sans fil de la résidence est trop éloigné de la borne pour détecter un signal assez puissant. Dans le cas d une nouvelle construction qui incorpore un réseau Internet évolué dans l habitation, ou encore si l habitation est conçue de telle sorte que le routeur est trop éloigné de l endroit prévu pour la borne de recharge, il est recommandé de prévoir une 4-4

41 connexion Internet à l emplacement de la borne. Une troisième option offerte par certains fournisseurs est l utilisation d un modem cellulaire dans la borne elle-même. Ceci entraînera toutefois une dépense supplémentaire pour les frais mensuels du réseau cellulaire. 4.2 Exigences générales et aspects conceptuels Certification L EVSE vendu par le fournisseur doit être certifié conforme aux normes CSA et UL (voir le tableau 3-1 ci-dessus) et porter un marquage approprié. Les propriétaires doivent prendre garde à ne pas utiliser un appareillage qui n a pas été homologué pour cet usage Longueur du cordon et danger de trébuchement Lorsqu on choisit l endroit où installer une borne de recharge, il convient de prendre en compte aussi bien l emplacement de la prise de recharge du VE (car il varie d un véhicule à l autre), que la longueur du cordon relié à la borne afin d éviter tout danger de trébuchement, et également pour permettre aux véhicules de se garer capot vers l avant ou vers l arrière sur l aire de stationnement Exigences en matière de ventilation Du fait de leur composition chimique, certaines batteries (comme les accumulateurs au plomb-acide) dégagent des gaz durant la recharge. Des systèmes de ventilation seront donc nécessaires pour assainir l atmosphère autour des VE durant la recharge. Étant donné que les VE actuellement vendus par les constructeurs automobiles utilisent des batteries sans dégagement de gaz, cette situation sera rare et souvent limitée aux amateurs-bricoleurs. En cas d utilisation de batteries à dégagement gazeux, la borne ne rechargera pas le véhicule si, en échangeant des données avec le véhicule, elle détecte l absence d un système de ventilation approprié. (D après le CCÉ, la borne doit être électriquement verrouillée avec le matériel de ventilation de façon qu ils fonctionnent en même temps.) Dans les IRLM ou dans les garages de stationnement qui possèdent déjà un système de ventilation pour lutter contre les émissions d échappement des véhicules, un tel système peut s avérer suffisant. Câbler le chargeur aux commandes du système de ventilation n est pas toujours pratique, et il peut être coûteux de faire fonctionner le système de ventilation pour un seul véhicule dégageant des gaz. Dans ces cas, il serait plus prudent d afficher des panneaux indiquant que les chargeurs sont destinés uniquement aux batteries sans dégagement gazeux. Cependant, dans la plupart des situations, ceci est un problème inexistant en raison de la rareté de telles batteries Appareillage sous tension À moins d être mis hors tension par le dispositif de sectionnement local, la borne est considérée comme un appareillage sous tension. Vu que la borne fonctionne au-dessus de 50 V, la partie 19 de la section Sécurité électricité du Règlement sur la santé et la sécurité au travail (SST) exige la protection mécanique des pièces sous tension. Les critères d accessibilité au connecteur pourraient exiger d installer la borne de recharge de telle sorte que des moyens physiques soient mis en œuvre pour la protection électrique. Si la borne fait face à l avant du véhicule, des sabots d arrêt ou des butoirs de roues, comme illustré par les figures 4-1 et 4-2, ou encore des bornes de protection seraient recommandés pour empêcher un véhicule de heurter la borne. Les sabots d arrêt aident également à positionner le VE à l emplacement optimal pour la recharge. 4-5

42 Figure 4-1 Butoir de roues 10 Figure 4-2 Sabot d arrêt dans un garage Rubberform Recycled Products LLC, 11 ProPark Garage Wheel Stop, 4-6

43 4.3 Logements individuels isolés Exigences applicables à l emplacement Un appareillage de recharge de véhicules électriques (EVSE) installé à l intérieur est acceptable dans un garage clos. Les figures 4-3 et 4-4 montrent les meilleurs exemples de ces installations. Bien sûr, chaque emplacement varie en fonction de la conception des lieux et des besoins et/ou préférences des propriétaires. Il est important que l installateur collabore étroitement avec les propriétaires pour choisir un emplacement qui soit à la fois adapté à leurs besoins, sécuritaire et conforme aux codes locaux du bâtiment et de l électricité. Lors du choix de l emplacement, on doit porter une attention particulière au risque de trébuchement sur le cordon d alimentation de l EVSE. Une façon d éviter ce risque est d employer un système plafonnier de support ou de chariot qui permet au cordon de rester accroché au-dessus du véhicule. La borne doit être connectée à la sortie murale à une hauteur suffisante pour éviter l eau ou les émanations du plancher. Une borne qui dessert deux véhicules dans un garage double doit pouvoir atteindre la prise de connexion VE des deux véhicules. La hauteur de la prise de raccordement et du bloc-batterie rechargeable sont régies par une norme électrique (UL2594). SCÉNARIO 1 : PANNEAU ÉLECTRIQUE À L INTÉRIEUR DU GARAGE BORNE DE RECHARGE PANNEAU DE DISTRIBUTION ÉLECTRIQUE Figure 4-3 Panneau de distribution électrique déjà existant dans le garage 4-7

44 SÈCHE-LINGE 240 V BORNE DE RECHARGE PANNEAU DE DISTRIBUTION AVEC CIRCUITS SÈCHE- LINGE/BORNE DE RECHARGE COMMUTABLES DÉTAIL : PANNEAU DE DISTRIBUTION AVEC CIRCUITS COMMUTABLES Figure 4-4 Garage avec circuits commutables (sèche-linge) Suggestion Le CCÉ fournit des prescriptions supplémentaires pour le cas où l EVSE se situe dans un emplacement dangereux. D autres matières jugées dangereuses (par ex., liquides inflammables, gaz propane, etc.) stockées dans le garage doivent également être prises en compte lors du choix de l emplacement de l EVSE. Dans le cas des garages isolés, on doit prêter attention au parcours des câbles d alimentation électrique vers le garage. Vu que l aménagement paysager risque d être perturbé durant les activités d installation, ce qui peut être un facteur de grande importance pour le propriétaire, les activités devront être soigneusement prévues à l avance. Distributeur d électricité Câblage de l installation Boîte de jonction Véhicule électrique Prise de courant de niveau 1 Compteur d électricité Borne de recharge de niveau 2 Figure 4-5 Installation type de circuits de recharge de niveaux 1 et 2 en milieu résidentiel 4-8

45 4.3.2 Processus d installation La mise en place d une borne de recharge dans un garage résidentiel consiste en général à installer, à partir du panneau de distribution déjà existant de l habitation, un circuit de dérivation réservé à l alimentation d une prise pour VE et d une simple prise de courant (125 V, 20 A) dans le cas de la recharge de niveau 1, ou à l alimentation d une borne (fonctionnant sous 240 Vc.a., A) pour la recharge de niveau 2. La figure 4-5 montre une configuration générale de cette installation type. Si dans l habitation, un conduit ou une canalisation existe déjà entre le panneau de distribution électrique et le garage, la tâche est considérablement simplifiée. Idéalement, la borne de recharge sera alors installée le plus près possible du panneau, comme l illustrent les figures 4-3, 4-4 et 4-6. RECHARGE DE NIVEAU 1 DANS UN GARAGE PRIVÉ Prise de courant Panneau électrique Figure 4-6 Recharge de niveau 1 dans un garage privé Les étapes caractéristiques de mise en œuvre de ce processus sont présentées dans l organigramme de la figure 4-7. De façon générale, elles comprennent : La consultation du fournisseur du VE pour déterminer : le niveau de recharge qui convient (recharge de niveau 1 ou borne de recharge de niveau 2, ou les deux); si un système de ventilation sera nécessaire; quel EVSE acheter. La consultation du distributeur d électricité pour déterminer la structure tarifaire, les exigences d un compteur d électricité spécial ou d un deuxième compteur (qui pourrait être acceptable dans certaines provinces). 4-9

46 La consultation d un entrepreneur-électricien agréé pour planifier les activités de l installation, notamment l emplacement de la borne de recharge, le parcours de la canalisation entre le panneau de distribution électrique et la borne, les exigences applicables à la recharge de niveau 1 ou de niveau 2, les exigences de ventilation, l adéquation de la capacité courante du panneau de distribution, et l obtention d un devis d installation. La soumission des documents et des plans pour la délivrance des permis appropriés. L achèvement de l installation de l EVSE et des composantes électriques nécessaires, le cas échéant. L inspection de l installation finale. Points à examiner par le distributeur d électricité 1. Structure tarifaire pour VE 2. Deux compteurs nécessaires 3. Capacité du panneau suffisante Mise à niveau des circuits par le distributeur d électricité Le propriétaire du VE contacte le distributeur d électricité Non Le propriétaire acquiert un VE/VEHR Le propriétaire du VE décide : recharge niveau 1 ou borne de recharge niveau 2 Le propriétaire du VE consulte un entrepreneur-électricien La capacité actuelle du panneau est adéquate Élaboration du plan du site Obtention des permis Points à examiner par le fournisseur du VE : 1. Niveau 1 ou niveau 2 souhaité 2. Emplacement de la prise pour le VE 3. Conseils sur les tarifs d électricité offerts Points à examiner par l entrepreneur/le propriétaire : 1. Distance jusqu au panneau de distribution 2. Réduire la distance entre l EVSE et la prise alimentant le VE 3. Prise en compte de la sécurité et l'accessibilité 4. Élimination du risque de trébuchement 5. L'installation répond aux prescriptions du Code de la construction Points à examiner par l'entrepreneur : 1. Plans d implantation de l EVSE 2. Plans électriques, y compris l'adjonction de nouveaux circuits 3. Exigence d un nouveau compteur d électricité au besoin 4. Prise en compte de : coupe du béton, excavation, aménagement paysager 5. Évaluation par l entrepreneur 6. Exigences de ventilation 7. Maison déjà câblée pour la recharge de VE Mise à niveau de l installation électrique terminée, au besoin Deuxième compteur installé, au besoin Procéder à l installation Installation terminée, inspection finale et approbation Points à examiner par les autorités chargées de l approbation : 1. Approbation des permis professionnels et certifiés 2. Entrepreneur qualifié et agréé 3. Intervention du distributeur d électricité si des changements sont nécessaires Figure 4-7 Processus d installation pour garage résidentiel ou abri de voiture 4-10

47 Si le garage contient déjà une canalisation de câblage, le propriétaire du VE doit décider s il optera pour des circuits à 125 Vc.a. 20 A ou bien des circuits à 240 Vc.a., 20, 30 ou 40 A. La capacité du panneau électrique de certaines maisons peut s avérer insuffisante pour convenir à l installation d un circuit distinct de 40 A. Dans ce cas, on peut installer un circuit à faible consommation d énergie ou augmenter la capacité du panneau. Une autre option possible serait d installer un dispositif approuvé de délestage de charge qui éviterait au propriétaire de la maison une mise à niveau coûteuse du panneau électrique, et au distributeur d électricité d augmenter la puissance de l installation électrique du propriétaire. Même si une nouvelle maison possède une canalisation de câblage déjà installée, le propriétaire devra obtenir un permis pour le nouveau service. Dans certaines juridictions, les normes de construction exigent qu une canalisation pour le câblage d une borne pour VE soit installée dans toute nouvelle maison. Mais les conducteurs ne sont pas nécessairement inclus durant la construction. S ils sont inclus, il serait bon que les conducteurs soient dimensionnés pour une tension à 240 Vc.a A, destinée à la recharge de niveau 2. Si un disjoncteur et une prise de courant pour recharge de niveau 1 (tension à 125 Vc.a. 20 A) sont installés, le propriétaire de la maison pourrait disposer d un circuit fonctionnel capable, au besoin, d accommoder facilement le niveau 2 (240 Vc.a., 20 A). 4.4 Abri de voiture et voie d accès Exigences d implantation Les exigences d implantation applicables à l installation d une borne pour VE dans un abri de voiture ou une voie d accès au garage seront les mêmes que celles définies ci-dessus pour le garage. Des exemples de configuration de borne pour abri de voiture ou voie d accès sont présentés par les figures 4-8, 4-9 et Certains propriétaires préféreront installer la borne dans le garage, mais recharger le véhicule dehors. Ceci vaut aussi pour l abri de voiture. On considère un abri de voiture comme une aire extérieure et la borne devra donc être approuvée pour un usage extérieur. Il faudra par conséquent tenir compte des intempéries et des températures extrêmes. Dans les zones géographiques sujettes à de fortes précipitations, le propriétaire devra s assurer que l aire de recharge dispose d un système de drainage approprié. Figure 4-8 Installation à considérer pour un stationnement extérieur 4-11

48 Les températures au-dessous du point de congélation peuvent devenir un problème si le cordon d alimentation sur l aire de stationnement gèle ou se couvre de verglas ; un support du cordon devra donc être envisagé. Par ailleurs, il est important de prévoir un éclairage approprié de même que des dispositifs empêchant le vandalisme, comme le mentionne le paragraphe Le procédé d installation est comparable à celui du garage décrit par la figure 4-7 ci-dessus. Le CCÉ exige que la prise de courant extérieure soit protégée par un disjoncteur différentiel de fuite à la terre. Ceci peut devenir un problème lorsqu on utilise un cordon amovible qui contient son propre DDFT. Les expériences passées ont montré que des déclenchements intempestifs peuvent survenir quand le même circuit contient deux DDFT. Les nouveaux cordons amovibles incluront un DDFT qui remplit une fonction semblable, tout en aidant à éliminer les déclenchements intempestifs. Une borne de recharge raccordée de façon permanente évite ce problème et, en même temps, décourage le vol. ABRI POUR VOITURES PANNEAU DE DISTRIBUTION ÉLECTRIQUE BORNE DE RECHARGE CORPS PRINCIPAL DE LA MAISON Figure 4-9 Abri pour voitures 4-12

49 PANNEAU ÉLECTRIQUE DU SOUS-SOL AVEC ABRI POUR VOITURES Grenier Troisième étage Deuxième étage Premier étage Niveau du sol fini Sous-sol Panneau électrique Figure 4-10 Panneau de distribution électrique du sous-sol avec abri pour voitures 4.5 Immeubles résidentiels à logements multiples (IRLM) Exigences d implantation Dans les IRLM, on devra prendre en considération d autres éléments, en plus de ceux décrits cidessus, étant donné que le propriétaire d un immeuble locatif ou les propriétaires d appartements en copropriété pourraient vouloir prendre part aux décisions concernant l emplacement de l EVSE. Les figures 4-11 et 4-12 montrent des exemples d installation dans ce type d immeubles. Il est recommandé que le futur possesseur d un VE passe en revue les détails suivants avec le propriétaire de l immeuble avant d acquérir un VE : Déterminer qui achètera ou possédera l EVSE Déterminer qui payera l installation et toutes les mises à niveau d infrastructure nécessaires Définir les méthodes de comptage et de paiement pour la consommation électrique du VE Proximité par rapport au logement du possesseur du VE Possibilité de dommages causés par l eau Entraves possibles aux opérations de déneigement Éclairage, assurance, responsabilité civile et préoccupations à propos du vandalisme Que se passe-t-il si le possesseur du VE quitte l immeuble? 4-13

50 Dans les immeubles en copropriété (condominiums), le syndicat des copropriétaires ou le conseil d administration (CA) sera très certainement impliqué dans l approbation de l EVSE et de son installation. Outre les détails cités plus haut, le CA sera probablement appelé à rédiger des règlements pour établir le droit d installer des bornes de recharge par des copropriétaires. Il est recommandé de mettre au point un plan d infrastructure de recharge pour VE, qui prend en compte les détails cités ci-dessus. Lors de la construction de nouveaux IRLM, l attribution d un espace distinct pour tous les futurs appareillages électriques et la prise en considération de la grosseur des câbles dans les canalisations pour convenir à la capacité des circuits, sont fondamentales dès les premières étapes de conception et de planification. En général, l EVSE devra être approuvé pour un usage extérieur, sauf si l emplacement est bien protégé contre les intempéries. À moins qu un mur adjacent soit disponible, l installation de la borne de façon à ce que le véhicule se présente capot vers l avant, peut s avérer le seul choix. S il est situé à l avant de l espace de stationnement, la borne devrait se trouver côté véhicule de toute voie piétonne, comme l illustre la figure 4-11, afin de réduire les risques de trébuchement sur le cordon. L allée piétonne doit se trouver à l arrière de la borne de recharge. Si un butoir de roue est aménagé, on fera en sorte que le stationnement du VE ne se trouve pas dans une zone de circulation piétonnière, de façon à éviter que des piétons trébuchent sur le butoir de roue lorsqu il n y a pas de véhicule. Une différence notable entre les maisons individuelles et les IRLM est l emplacement des transformateurs et leur propriétaire. Dans le cas des maisons individuelles, le transformateur se trouve normalement dans une allée et il est monté soit sur un poteau électrique, soit au sol avec un câblage souterrain. Dans les IRLM, il se situe en principe dans le local des installations électriques du bâtiment. La charge supplémentaire imposée par les VE peut exiger un plus gros transformateur, et donc des coûts additionnels. Sans compter qu il faudrait ajouter à cela une mise à niveau du branchement principal et des panneaux de distribution, ce qui peut s avérer coûteux et exiger un espace réservé spécialement à cette fin. Emplacements privilégiés des bornes de recharge Tranchée et réparation du béton Butoir de roue Mur Figure 4-11 Installation type de bornes de recharge sur l aire de stationnement d un IRLM 4-14

51 Un système de gestion de la consommation qui partage l énergie utilisée avec l infrastructure déjà existante peut considérablement réduire les coûts. On peut consulter une société de génie électrique pour examiner la capacité électrique des installations en place et pour recommander une éventuelle modernisation, y compris un système de gestion de la consommation. Un scénario d installation dans un IRLM comprendrait la mise en place simultanée de nombreuses prises c.a. pour la recharge de niveau 1, et de bornes de recharge en c.a. de niveau 2 ou de recharge rapide en c.c., qui seraient disponibles sur réservation ou de façon provisoire ; par exemple dans une zone de chargement ou sur l aire de stationnement des visiteurs. Dans cette configuration, les utilisateurs choisiraient le niveau de recharge le mieux adapté à leur habitude de conduite et aideraient à réduire les coûts d infrastructure. En termes de distribution électrique et d agencement des logements, un IRLM de faible hauteur différera d un IRLM de grande hauteur. Ainsi, dans certains complexes de maisons en rangée, l alimentation électrique est fournie à chaque habitation avec stationnement attenant. Ceci peut permettre d accroître l infrastructure électrique directement depuis la maison. Par contre, dans les immeubles de grande hauteur et les parcs de stationnement, l alimentation électrique vient d un seul local électrique et traverse les aires communes, comme le montre la figure Figure 4-12 Bornes de recharge dans un IRLM de grande hauteur Si l alimentation des autres charges peut être partagée avec la charge des VE, grâce à une gestion de la consommation, alors l installation d appareillages coûteux serait évitée. Toutefois, ceci exigerait de réguler les horaires de recharge des VE et dépendrait des périodes de puissance maximale appelée (PMA) dans chaque province. Cette PMA survient en général l après-midi en été, à cause de la climatisation, mais se produit en soirée et durant la nuit en hiver, à cause du chauffage. Chaque région est différente. Un système de gestion de la consommation peut être adapté aux conditions locales. Pour cela, on devra mesurer les charges actuelles et contrôler la commutation des charges ou permettre la recharge de VE uniquement lorsque la capacité d alimentation électrique est suffisante. 4-15

52 La distribution de l énergie électrique peut s effectuer soit sur des circuits individuels à 120 V ou à 208 V/240 V, soit à des tensions plus élevées (600 V) au moyen de petits transformateurs situés dans le parc de stationnement couvert, de façon à réduire la grosseur des conducteurs et donc, la quantité de cuivre utilisé, ce métal étant très coûteux. La configuration de chaque immeuble et de chaque parc de stationnement couvert est bien sûr différente. Il est également possible de fournir une borne de recharge rapide en c.c. (RRCC) avec un chargeur partagé qui desservirait également les espaces de stationnement voisins. Bien que le chargeur soit plus onéreux, le coût serait réparti parmi les utilisateurs. 4-16

53 4.5.2 Processus d installation La figure 4-13 ci-après décrit les étapes nécessaires pour le procédé d installation dans des IRLM. Le propriétaire envisage un VE/VEHR Points à examiner par le distributeur d électricité 1. Structure tarifaire pour VE 2. Mesurage 3. Capacité du panneau suffisante Consultation avec le distributeur d électricité Consultation avec le propriétaire de l immeuble/le CA du condominium Points à examiner par le propriétaire/du CA du condo 1. Emplacement du stationnement 2. Paiement pour l énergie consommée 3. Coûts d installation et de restauration 4. À qui appartient l EVSE L utilisateur acquiert un VE/VEHR Mise à niveau de l installation électrique/commande d un compteur L utilisateur du VE décide : recharge niveau 1 ou niveau 2 L utilisateur du VE/propriétaire de l immeuble consulte un entrepreneur-électricien La capacité actuelle du panneau est adéquate Élaboration du plan du site Obtention des permis Points à examiner par le fournisseur du VE 1. Niveau 1 ou niveau 2 souhaité Points à examiner par l entrepreneur/le propriétaire 1. Distance jusqu au panneau de distribution 2. Proximité par rapport à l habitation 3. Prise en compte de la sécurité et l'accessibilité 4. Élimination du risque de trébuchement 5. L'installation répond aux prescriptions du Code de la construction Points à examiner par l'entrepreneur 1. Plans d implantation de l EVSE 2. Plans électriques, y compris l'adjonction de nouveaux circuits 3. Exigence d un nouveau compteur d électricité, au besoin 4. Prise en compte de : coupe du béton, excavation, aménagement paysager 5. Évaluation par l entrepreneur 6. Exigences de ventilation 7. Maison déjà câblée pour la recharge de VE Mise à niveau de l installation électrique terminée, au besoin Deuxième compteur installé, au besoin Procéder à l installation Points à examiner par les autorités chargées de l approbation 1. Approbation des permis professionnels et certifiés 2. Entrepreneur qualifié et agréé 3. Intervention du distributeur d électricité si des changements sont nécessaires Installation terminée, inspection finale et approbation Figure 4-13 Processus d installation de bornes de recharge pour IRLM 4-17

54 4-18

55 5.0 RECHARGE EN MILIEU COMMERCIAL 5.1 Recharge en milieu commercial Dans les applications commerciales liées à l infrastructure de recharge des VE, on inclut les bornes de recharge et les chargeurs pour flottes de véhicules, destinés à un usage public sur des propriétés privées ou publiques, comme par ex., les magasins au détail ou les parcs de stationnement publics. Ces appareillages conviendraient à la recharge en c.a. de niveau 1 et de niveau 2, et à la recharge rapide en c.c. Il reviendra aux propriétaires des terrains privés ou publics de décider quels types d appareillage seront installés, ceux-ci dépendant bien sûr des utilisateurs et usages prévus de l infrastructure de recharge. Les installations d EVSE doivent être traitées de la même façon que pour des charges électriques et des appareillages comparables. Les propriétaires des terrains commerciaux planifieront l installation de l infrastructure de recharge sur le même principe que celui décrit pour la planification des installations résidentielles; toutefois, ils ne planifieront pas nécessairement des appareillages destinés à la recharge d un véhicule en particulier, à moins que l infrastructure ne s applique à une flotte de VE. Il est recommandé que le propriétaire du terrain commercial examine les détails suivants lorsqu il planifie une installation d EVSE : Choisir une stratégie de recharge : niveau 1 en c.a., niveau 2 en c.a., recharge rapide en c.c. ou un mélange des trois, en fonction des besoins de recharge prévus Choisir un entrepreneur qui évaluera l endroit où installer l EVSE : o o déterminer les exigences de tension et de courant pour l EVSE choisi; vérifier si l installation électrique actuelle est suffisante pour accepter une charge supplémentaire, et recommander au besoin une amélioration du service d électricité ou un espace spécialement consacré à l EVSE; o déterminer si l EVSE nécessite une fonction de connectivité; o évaluer le coût de l installation de l EVSE selon les directives du fabricant; o obtenir les permis locaux pour l installation; o établir un échéancier de l installation; o coordonner les activités avec l inspecteur local pour valider l installation Communiquer avec le distributeur d électricité local pour l aviser de l installation de l EVSE : o déterminer s il existe des tarifs de recharge spéciaux pour les VE Tous les points mentionnés ci-dessus sont également identifiés dans l organigramme de la figure 5-8 ci-après. Comme l illustrent les figures 5-1 à 5-7 ci-dessous, il existe de nombreuses configurations différentes pour une installation d infrastructure de recharge. Le propriétaire ou le gestionnaire du terrain devra évaluer le meilleur scénario possible en fonction des applications prévues. 5-1

56 Vue de face Figure 5-1 Bornes de recharge dans un stationnement commercial en rangées Chargeurs d'evse sur piédestal deux bornes de recharge face à face, en îlot Panneau électrique Boîte de tirage Détail du montage de l EVSE Espace de stationnement accessible Espace de stationnement accessible Dalle de retenue 12 po x 36 po x 4 po Vue de dessus Poteau Poteau indicateur enfoncé de 18 po dans le butoir cimenté, noyé jusqu à 18 po de profondeur indicateur enfoncé de 18 po dans le butoir cimenté, noyé jusqu à 18 po de profondeur Borne de protection antichocs ronde de 4 pi, solidement noyée jusqu à 18 po de profondeur dans une semelle de béton de 12 po x 12 po x 24 po coulée sur place Aménagement paysager Conduit souterrain à 18 po sous le niveau du sol fini Panneau électrique Trottoir Vue de côté Boîte de jonction Vue de face Figure 5-2 Bornes de recharge face à face dans un stationnement commercial 5-2

57 EVSE sur piédestal une borne de recharge accessible en bordure de rue Panneau électrique Boîte de tirage Conduit ¾ de pouce 2 fils THHN n 8 avec 1 n 10 Conduit ¾ de pouce en PVC Borne de recharge (EVSE) Panneau de stationnement pour VE Détail du montage de l EVSE Espace de stationnement en file accessible Vue de dessus Poteau indicateur enfoncé de 18 po dans le butoir cimenté, noyé jusqu à 18 po de profondeur Borne de protection antichocs ronde de 4 pi, solidement noyée jusqu à 18 po de profondeur dans une semelle de béton de 12 po x 12 po x 24 po coulée sur place Dalle de retenue 12 po x 36 po x 4 po avec ancrages en béton comme illustré Conduit souterrain à 18 po sous le niveau du sol fini Panneau électrique Vue de face Vue de côté Figure 5-3 Borne de recharge dans un stationnement commercial en bordure de rue Panneau électrique Boîte de tirage Espace de stationnement accessible Panneau de stationnement pour VE Panneau de stationnement pour VE Figure 5-4 Bornes de recharge (sur pied) sans creusement de tranchée en diagonale sous l aire de stationnement commercial 5-3

58 Figure 5-5 Bornes de recharge au milieu d un stationnement commercial en rangées Figure 5-6 Bornes de recharge au milieu d un stationnement commercial en rangées 5-4

59 EVSE en montage mural Deux bornes Une borne accessible Panneau électrique EVSE en montage mural Tube électrique métallique de 1 po EVSE en montage mural (accessible) Panneau de stationnement pour VE Panneau de stationnement pour VE Panneau de stationnement pour VE Panneau de stationnement pour VE Détail du montage de l EVSE Vue de dessus Fixer le poteau indicateur à la borne de protection antichocs avec au moins 24 po de chevauchement Borne de protection antichocs ronde de 4 pi, solidement noyée jusqu à 18 po de profondeur dans une semelle de béton de 12 po x 12 po x 24 po coulée sur place Panneau électrique Vue de face Vue de côté Figure 5-7 Bornes de recharge dans un stationnement commercial, en montage mural Processus d installation Le processus d installation en milieu commercial (figure 5-8) est comparable à celui de la figure Une planification plus détaillée est nécessaire avant la soumission des plans pour l obtention des permis. La qualité de la planification préalable déterminera la qualité de l installation finale et, en fin de compte, de l acceptation et de la satisfaction des propriétaires de VE. 5-5

60 Points à examiner par le distributeur d électricité 1. Structure tarifaire pour VE 2. Disponibilité d alimentation électrique 3. Mesurage 4. Gestion de la charge totale 5. Réseau électrique intellige5. Réseau électrique intelligent 6. Recharge de niveaux 2 et/ou 3 7. Autres exigences? 6. Recharge de niveaux 2 et/ou 3 7. Autres exigences? Points à examiner par les propriétaires de VE 1. Emplacement 2. Promotion/publicité Points à examiner par les propriétaires d entreprises 1. Quantité de bornes de recharge 2. Emplacement des bornes de recharge 3. Aspects de la propriété des EVSE 4. Partage des coûts 5. Responsabilités liées à l entretien des EVSE 6. Paiement du service par les utilisateurs 7. Vandalisme 8. Éclairage/abri 9. Publicité 10. Réseau électrique intelligent / répartition de la charge Consultation avec le distributeur d électricité Consultation avec les propriétaires de VE Consultation avec le propriétaire d entreprise Exploitant /propriétaire du site de recharge Consultation avec les autorités compétentes Consultation avec les fournisseurs de VE et d EVSE Consultation avec l entrepreneur-électricien Points à examiner par les autorités compétentes 1. Planification publique 2. Exigences de financement/subvention 3. Emplacements des sites publics 4. Mouvements de la circulation 5. Panneaux de signalisation sur la voie publique 6. Autres exigences? Points à examiner par les équipementiers 1. Recharge de niveau 2 ou 3 2. Besoins actuels et futurs des VE 3. Détermination du nombre de chargeurs exigés 4. Détermination de l emplacement des aires de stationnement 5. Détermination des charges électriques 6. Options de paiement par les utilisateurs Points à examiner par l entrepreneur 1. Proximité par rapport au panneau de distribution 2. Problèmes de l eau stagnante/d inondation possible 3. Prise en compte de la sécurité et l accessibilité 4. Élimination du risque de trébuchement 5. L installation répond aux prescriptions du Code de la construction 6. L installation répond aux exigences locales de zonage 7. Exigences supplémentaires d éclairage 8. Options de répartition de la charge Mise à niveau de l installation électrique terminée Élaboration du plan du site Obtention des permis Points à examiner par l entrepreneur 1. Plans d implantation de l EVSE 2. Plans électriques, y compris l adjonction de nouveaux circuits 3. Nouveau compteur d électricité 4. Prise en compte de : coupe du béton, excavation, aménagement paysager 5. Évaluation par l entrepreneur Procéder à l installation Installation terminée, inspection finale et approbation Points à examiner par les autorités chargées de l approbation 1. Tous les codes de la construction sont respectés 2. Entrepreneur qualifié et agréé Figure 5-8 Processus d installation de bornes de recharge en milieu commercial 5-6

61 5.2 Flotte de véhicules commerciaux À l heure actuelle, le plus grand nombre de voitures électriques sur le marché appartient aux flottes de véhicules commerciaux. Les entreprises de service public ainsi que les organismes gouvernementaux et d autres flottes privées ont été incités à adopter des VE et continuent d encourager cette pratique au niveau privé. D intenses efforts de planification sont nécessaires pour dimensionner comme il faut une zone de stationnement et de recharge pour des flottes de véhicules électriques commerciaux. Une attention particulière devrait être accordée aussi bien aux besoins actuels qu aux besoins futurs. La demande d électricité sera beaucoup plus élevée que pour les installations résidentielles ou les IRLM, et elle pourrait avoir une forte incidence sur la consommation électrique et sur la capacité du distributeur d électricité. C est pourquoi les planificateurs de réseau de distribution au sein des entreprises d électricité doivent être impliqués très tôt dans le processus de mise en œuvre de flottes de VE commerciaux. L installation d une borne pour VE sur un site commercial commence généralement par la mise en place de nouveaux circuits de dérivation distincts entre le panneau de distribution/compteur central et une borne de recharge de niveau 2 en c.a. Pour desservir une flotte de véhicules commerciaux, on utilise en principe de nombreuses bornes de recharge sur les espaces de stationnement voisins. La proximité par rapport au panneau de distribution électrique est un facteur important dans l aménagement de la zone de stationnement, car la longueur du parcours des fils électriques et leur quantité auront un impact notable sur le coût. Les gestionnaires de flotte doivent également être conscients qu on ne peut stocker n importe quels matériels à proximité des bornes de recharge. Il est important de s assurer que des matières dangereuses ne se trouvent pas déjà dans la zone prévue Processus d installation Le processus d installation de bornes de recharge pour une flotte de véhicules commerciaux (figure 5-9 ci-après) est comparable à celui présenté dans la figure 5-8 ci-dessus. Une planification détaillée est importante avant la décision finale du propriétaire et l obtention des permis. 5-7

62 Le gestionnaire de flotte envisage des VE/VEHR Points à examiner par le dis Points à examiner par le distributeur d électricité 1. Structure tarifaire pour VE 2. Disponibilité d alimentation électrique 3. Planification des horaires de recharge 4. Autres exigences?tributeur d électricité 1. Structure tarifaire pour VE 2. Disponibilité d alimentation électrique 3. Planification des horaires de recharge 4. Autres exigences? Consultation avec le distributeur d électricité Le gestionnaire de flotte consulte un entrepreneurélectricien Consultation avec les fournisseurs de VE et d EVSE Planification de l alimentation électrique requise Points à examiner par les équipementiers 1. Recharge de niveau 2 ou 3 2. Besoins actuels et futurs des VE 3. Analyse du temps que les EV peuvent passer sur la route 4. Analyse des heures de recharge prévues 5. Détermination du nombre de chargeurs exigés Points à examiner par l entrepreneur 1. Proximité par rapport au panneau de distribution 2. Problèmes de l eau stagnante/d inondation possible 3. Prise en compte de la sécurité et l accessibilité 4. Élimination du risque de trébuchement 5. L installation répond aux prescriptions du Code de la construction 6. Exigences supplémentaires d éclairage Mise à niveau de l installation électrique terminée Élaboration du plan du site Obtention des permis Points à examiner par l entrepreneur 1. Plans d implantation de l EVSE 2. Plans électriques, y compris l adjonction de nouveaux circuits 3. Nouveau compteur d électricité, au besoin 4. Prise en compte de : coupe du béton, excavation, aménagement paysager 5. Évaluation par l entrepreneur Procéder à l installation Points à examiner par les autorités chargées de l approbation 1. Tous les codes de la construction sont respectés 2. Entrepreneur qualifié et agréé Installation terminée, inspection finale et approbation Figure 5-9 Processus d installation de bornes de recharge pour une flotte de VE commerciaux 5-8

63 5.3 Borne intelligente et collecte de données De façon générale, on fabrique deux types de bornes de recharge de niveau 2 en c.a. et de recharge rapide en c.c. (RRCC) : de base, et intelligentes. On appelle borne de base celle dont la seule la fonction est de recharger un véhicule électrique. Est désignée intelligente toute borne capable de remplir des fonctions de collecte, de stockage et de transmission de données de consommation et autres informations. Même s il existe de nombreux fournisseurs des deux types de bornes, la plupart des fabricants de bornes de base envisagent ou ont déjà commencé à ajouter à leurs gammes de produits des bornes de recharge comprenant des fonctions intelligentes. La borne intelligente peut être conçue de façon à interfacer avec le distributeur d électricité pour mettre en œuvre diverses stratégies de gestion de la charge électrique. Par exemple, si la charge globale est trop élevée, le distributeur d électricité peut vouloir réduire ou interrompre la recharge des VE dans certains endroits prévus. De tels systèmes exigeraient que le propriétaire de la borne de recharge et l utilisateur du VE soient avisés et consentants. Il est aussi possible de concevoir une borne intelligente capable de mesurer, collecter, stocker et transmettre des données de consommation. Ces données peuvent être très utiles aux entreprises d électricité pour surveiller et planifier leurs stratégies au niveau de la fiabilité des réseaux de distribution et de production. Les propriétaires de bornes de recharge en milieu public trouveront ces données utiles pour déterminer quand et combien de temps les utilisateurs emploient les bornes, et pour comparer ces données avec les données de la circulation. Certains fabricants de bornes intelligentes vont également fournir d autres services aux utilisateurs de VE : par exemple, services de réservation et d avis sur l état de charge des batteries de leur véhicule. Les gestionnaires de centres de recharge doivent peser les avantages des bornes intelligentes, par rapport aux coûts supplémentaires, avant de décider d acheter de tels appareillages. 5-9

64 5-10

65 6.0 RECHARGE RAPIDE EN C.C. 6.1 Planification La recharge rapide en courant continu (RRCC) consomme plus d électricité que toutes les autres options de recharge de VE. L installation de l appareillage de RRCC est également la plus coûteuse des trois options. La technologie RRCC étant encore aux premiers stades de développement et de mise en œuvre, on ne sait pas grand-chose en ce qui concerne ses coûts d exploitation, la fréquence de son utilisation et le taux de son acceptation sur le marché. Les fabricants d appareillage de RRCC offrent divers niveaux de performance et de configuration. Les propriétaires de sites de recharge doivent évaluer les particularités de chaque site et les besoins des utilisateurs, par rapport aux caractéristiques et aux avantages de l appareillage de RRCC offert. L installation d un tel appareillage exige un entrepreneur-électricien agréé, la coordination avec le distributeur d électricité local et, la plupart du temps, un circuit électrique distinct. Les figures 6-1 à 6-3 présentent différents sites possibles pour l installation de bornes de RRCC. Le processus d installation de l appareillage inclut les étapes suivantes : Entrer en contact avec le distributeur d électricité local pour : o s assurer de la fiabilité du réseau électrique o vérifier si la capacité du transformateur local est suffisante o demander des devis des coûts énergétiques pour une consommation faible, moyenne et forte o demander s il offre des tarifs différenciés dans le temps Choisir un fournisseur d appareillages de RRCC Consulter les responsables gouvernementaux locaux chargés de la planification Choisir un entrepreneur-électricien qui évaluera l endroit où installer les bornes de RRCC et qui devra : o déterminer les exigences de tension et de courant de l appareillage de RRCC choisi o vérifier si l installation électrique actuelle peut accepter la charge supplémentaire, recommandant au besoin une amélioration du service d électricité ou un espace spécialement consacré à l appareillage de RRCC o déterminer si l appareillage de RRCC nécessite une fonction de connectivité o évaluer le coût d installation de l appareillage de RRCC selon des directives du fabricant o obtenir les permis locaux pour l installation o établir un échéancier de l installation o coordonner les travaux avec l inspecteur local en électricité pour valider l installation. 6-1

66 Borne de recharge rapide en c.c. une borne, un espace Panneau électrique Boîte de tirage Borne de recharge rapide en c.c. Panneau de stationnement pour VE Panneau de stationnement pour VE Détail du montage de la borne Vue de dessus Poteau indicateur enfoncé de 18 po dans le butoir cimenté, noyé jusqu à 18 po de profondeur Borne de protection antichocs ronde de 4 pi, solidement noyée jusqu à 18 po de profondeur dans une semelle de béton de 12 po x 12 po x 24 po coulée sur place Conduit souterrain à 18 po sous le niveau du sol fini Panneau électrique Vue de face Vue de côté Figure 6-1 RRCC pour un espace de stationnement Vue de face Figure 6-2 RRCC pour deux espaces de stationnement vue de face 6-2

67 Poteau indicateur enfoncé de 18 po dans le butoir cimenté, noyé jusqu à 18 po de profondeur Panneau électrique Borne de protection antichocs ronde de 4 pi, solidement noyée jusqu à 18 po de profondeur dans une semelle de béton de 12 po x 12 po x 24 po coulée sur place Conduit souterrain à 18 po sous le niveau du sol fini Vue de côté Figure 6-3 RRCC pour deux espaces de stationnement vue de côté 6.2 Processus d installation de l appareillage de RRCC Le processus d installation d un appareillage de RRCC (figure 6-4) est comparable à celui pour une flotte de VE commerciaux, mais les coûts de construction et de matériels sont plus élevés. Une planification plus poussée est indispensable avant la soumission des plans pour l obtention des permis. Outre une plus grande coordination avec le distributeur d électricité, en raison des niveaux de puissance plus élevée mis en jeu, l installation exige des plans de construction plus détaillés. Le choix de l emplacement de l appareillage sur la propriété est très important et l on recommande de l étudier avec beaucoup d attention. Aux États-Unis, les circuits de RRCC sont alimentés en général par une tension nominale inférieure à 600 Vc.a. et les VE fonctionnent donc à moins de 600 Vc.c. Les entrepreneurs-électriciens agréés sont normalement qualifiés pour travailler sur les circuits de RRCC sans certification ni formation supplémentaires que l on pourrait exiger d eux si le circuit était désigné comme une installation haute tension. Aux États-Unis, cette désignation s applique aux tensions supérieures à 600 V 12. Au Canada, haute tension s applique à des installations fonctionnant à des tensions supérieures à 750 V 13. Dans chaque province, l autorité en matière de sécurité électrique a pour responsabilité de réglementer la sécurité électrique sur son territoire, ces règlements couvrant également tous les types d appareillages et d installations électriques ; ils doivent donc être consultés afin de déterminer les qualifications nécessaires exigées de l entrepreneur-électricien. 12 NEC Article CCÉ Section

68 Points à examiner par le distributeur d électricité 1. Structure tarifaire pour VE prime de puissance 2. Disponibilité d alimentation électrique nouveaux circuits ou circuits déjà existants 3. Mesurage 4. Gestion de la charge totale 5. Réseau électrique intelligent 6. Niveaux de puissance pour recharge rapide en c.c. 7. Aide au stockage des batteries 8. Autres exigences? Points à examiner par les propriétaires de VE 1. Emplacement 2. Promotion/publicité 3. Consommation anticipée 4. Options de paiement par les utilisateurs Consultation avec le distributeur d électricité Consultation avec les propriétaires de VE Consultation avec les autorités compétentes Consultation avec les fournisseurs de VE et d EVSE Points à examiner par les autorités compétentes 1. Planification publique 2. Exigences de financement/subvention 3. Emplacements des sites publics 4. Mouvements de la circulation 5. Panneaux de signalisation sur la voie publique 6. Plans de la firme d architectes/ingénieurs 7. Exigences d accessibilité 8. Autres exigences? Points à examiner par les équipementiers 1. Conception de bornes de recharge rapide en c.c. 2. Besoins actuels et futurs des VE 3. Détermination du nombre de chargeurs exigés 4. Détermination de l emplacement des aires de stationnement 5. Détermination des charges électriques 6. Options de paiement par les utilisateurs Points à examiner par les propriétaires d entreprises 1. Quantité de bornes de recharge 2. Emplacement des bornes de recharge 3. Aspects de la propriété des bornes 4. Partage des coûts 5. Responsabilités liées à l entretien des bornes 6. Paiement du service par les utilisateurs 7. Vandalisme 8. Éclairage/abri 9. Publicité 10. Réseau électrique intelligent /répartition de la charge 11. Incidences sur le stationnement 12. Exigences d accessibilité 13. Modèle de gestion 14. Incidence des primes de puissance sur le distributeur d électricité 15. Évaluation d une nouvelle installation électrique vs. mise à niveau d une installation existante Mise à niveau de l installation électrique terminée Consultation avec le propriétaire d entreprise local Exploitant /propriétaire du site de recharge Élaboration du plan du site Obtention des permis Procéder à l installation Installation terminée, inspection finale et approbation Consultation avec l entrepreneur-électricien Points à examiner par l entrepreneur 1. Proximité par rapport au panneau de distribution 2. Problèmes de l eau stagnante/d inondation possible 3. Prise en compte de la sécurité et l accessibilité 4. Élimination du risque de trébuchement 5. L installation répond aux prescriptions du Code de la construction 6. L installation répond aux exigences locales de zonage 7. Exigences supplémentaires d éclairage 8. Options de répartition de la charge Points à examiner par l entrepreneur 1. Plans d implantation de l EVSE 2. Plans électriques, y compris l adjonction de nouveaux circuits 3. Nouveau compteur d électricité, au besoin 4. Prise en compte de : coupe du béton, excavation, aménagement paysager 5. Évaluation par l entrepreneur 6. Permis de construire et permis de travail d électricité 7. Coordination avec le distributeur d électricité 8. Plans de la firme d architectes/ingénieurs Points à examiner par les autorités chargées de l approbation 1. Tous les codes de la construction sont respectés 2. Entrepreneur qualifié et agréé 3. Permis de construire et permis de travail d électricité Figure 6-4 Processus d installation de bornes de RRCC 6-4

69 6.3 Caractéristiques de la recharge rapide en c.c. La recharge rapide en c.c. est relativement nouvelle en termes de planification des infrastructures pour VE. Bien que la seule norme actuellement utilisée pour ce type de recharge, la norme japonaise CHAdeMO, soit offerte sur certains véhicules, de nombreux constructeurs automobiles attendent que SAE International termine ses travaux sur la version finale de la norme. L avantage indéniable de la RRCC est qu elle permet de recharger des VE beaucoup plus rapidement que le mode de recharge de niveau 2 en c.a., comme le montre le tableau 2-1 (page 2-4). En revanche, son inconvénient est qu elle exige beaucoup plus d énergie électrique que les modes de recharge en c.a. de niveaux 1 et 2, ce qui complique l installation et augmente les coûts. Le déploiement des bornes de RRCC a commencé depuis peu et, bien qu il soit trop tôt pour évaluer son efficacité dans des applications spécifiques, on pense que ce mode de recharge remplira trois rôles essentiels : Meilleure confiance en termes d autonomie : Pour les utilisateurs actuels ou futurs de VEB, l épuisement des batteries loin d une borne de recharge ( angoisse de l autonomie ) peut être un facteur démotivant. Les bornes de recharge de niveau 2 en c.a. qui se trouvent normalement dans des endroits publics peuvent fournir assez d énergie pour permettre aux utilisateurs de VEB de retourner à leur base d origine ; cependant, recharger une batterie entièrement épuisée peut prendre des heures. Pour une personne qui souhaite retourner chez elle rapidement, la disponibilité de bornes de RRCC aura sûrement de l intérêt. La courte durée de recharge nécessaire pour sensiblement augmenter l autonomie rend ces bornes particulièrement attractives à l utilisateur de VE pressé de recharger ses batteries. Ainsi, les emplacements les plus appropriés pour les bornes RRCC seront les aires de stationnement des dépanneurs, des restaurants rapides, des stations-service et d autres endroits où les personnes ne restent pas longtemps. Il est probable que ces stationnements se trouveront non loin des intersections de rue ou des échangeurs autoroutiers importants, assurant ainsi ces services au plus grand nombre. Corridors de transport : Pour leur autonomie, les VEB dépendent entièrement de l énergie électrique stockée dans leurs batteries. Le déplacement entre zones métropolitaines ou entre lieux éloignés et zones métropolitaines, exigera des stations de recharge le long du trajet. L infrastructure de RRCC est idéale pour ces corridors de transport. Les conducteurs voudront la durée de recharge la plus courte entre leur point de départ et leur destination, et l infrastructure de RRCC pourra répondre à cette demande. En principe, l infrastructure de RRCC devrait être constituée de bornes espacées de 50 km environ pour aider les utilisateurs de VEB. Résidents d IRLM : Certain immeubles résidentiels à logements multiples sont conçus sans aires de stationnement réservées aux résidents. La mise en place de bornes de recharge de niveau 2 en c.a. n est pas une mince affaire dans de tels endroits, comme on l a mentionné plus tôt. Une solution possible pour les acquéreurs potentiels de VEB qui n ont pas d espace de stationnement individuel où installer une borne de niveau 2, serait d aménager une borne de RRCC à proximité. Un parc de stationnement couvert qui dessert les résidents d un IRLM pourrait installer une borne de niveau 2 et faire une rotation des voitures la nuit, de façon à recharger 3 à 4 véhicules chaque nuit. Une borne de RRCC installée dans ce parc de stationnement pourrait, dans le même temps, recharger environ 16 à 20 véhicules. 6-5

70 La plupart des constructeurs automobiles et de leurs fournisseurs de batteries n ont pas beaucoup d expérience au niveau de la RRCC et sont donc prudents dans leurs recommandations. Cependant, à mesure que l expérience grandit, on peut s attendre à une plus grande confiance dans la RRCC et à une meilleure acceptation. Le système de gestion des batteries (SGB) à bord du véhicule commande la vitesse de recharge même avec les bornes de RRCC, les applications courantes limitant la recharge à 80 % de la capacité de la batterie. Pour la Leaf de Nissan, une recharge de 30 % à 80 % prend environ 25 minutes. 6.4 Points à considérer par le distributeur d électricité Il est très important de coordonner, avec les autorités locales ou le distributeur d électricité local, les activités d installation de bornes de RRCC en raison de l utilisation intermittente de ces bornes et de la grande quantité d énergie qu elles absorbent. On doit évaluer l actuelle courbe de charge afin de déterminer si l ajout de borne(s) de RRCC augmentera ou non la structure tarifaire globale. Un nouveau branchement sera envisagé si cela peut éviter d augmenter les tarifs courants des principales installations. Il convient donc de demander au distributeur d électricité des estimations de coûts énergétiques pour une consommation faible, moyenne et forte. Il faut également demander au distributeur d électricité si l heure de la journée a des incidences sur les coûts de l énergie fournie. Si c est le cas, on prendra en compte les heures de fonctionnement des bornes pour éviter des coûts plus élevés de l électricité. Les modèles économiques des appareillages doivent aussi être pris en considération pour prévoir un recouvrement des coûts auprès des utilisateurs. Certains emplacements vont exiger des transformateurs abaisseurs, lesquels pourraient être installés près de l immeuble ou près des bornes de recharge. 6-6

71 7.0 PROPRIÉTÉ DES BORNES, QUESTIONS LIÉES À LA SÉCURITÉ ET ACCÈS 7.1 Propriété des bornes Le droit de propriété de chaque borne de recharge variera d un endroit à un autre. Un propriétaire d entreprise qui veut, par exemple, héberger une borne de recharge publique, peut ne pas avoir de droit légal sur l espace de stationnement, ni le droit d y apporter des améliorations. Les bornes de recharge construites avec des subventions d état ou tout autre financement auront peut-être une propriété partagée : une entité possède par ex. la borne et une autre, l infrastructure. La vente d une entreprise peut inclure la borne ou encore, la vente de la propriété va inclure la borne et l infrastructure. La borne peut être un appareillage sous location ou sous location-bail. Avant de planifier l installation d une borne, il est donc important de connaître les entités qui ont un droit légal quant à l appareillage et la propriété sur laquelle la borne sera installée ; ceci permettra de déterminer les approbations nécessaires pour obtenir les permis et les plans futurs pour la dépose de l appareillage à la fin de sa vie utile. Dans le cas des acquéreurs de VE vivant dans une habitation individuelle et qui ont fait installer une borne de recharge résidentielle, ils resteront probablement propriétaires de cette borne en même temps que de leur logement. Par contre, une borne installée dans un IRML appartiendra probablement au propriétaire de l immeuble. Les bornes de recharge publiques peuvent appartenir à plusieurs propriétaires collectifs. Les distributeurs d électricité voudront peut-être conserver la propriété et l administration de l infrastructure de recharge publique afin de gérer l alimentation électrique. Si la pénétration du marché des VE réussit, la propriété des nouvelles bornes de recharge publiques pourrait devenir privée. Plusieurs entreprises peuvent dans ce cas collaborer afin d encourager l utilisation des VE et se partager la propriété de la borne. Toutefois, pour des raisons juridiques, une seule entreprise doit avoir la responsabilité du droit de propriété et nommer une personne-ressource qui servirait de contact avec le distributeur d électricité local. Dans toutes les situations citées plus haut, il est important que tous les intervenants comprennent les responsabilités civiles et juridiques liées à l installation d une borne pour VE dans leurs locaux Alimentation électrique/comptage Deux scénarios existent en principe pour se raccorder à un circuit d alimentation électrique commercial. Le premier consiste à utiliser l entrée de branchement principal existante ou bien un autre panneau de distribution adéquat de l établissement commercial ; le second consiste à obtenir un nouveau branchement du distributeur d électricité local. La décision sur le choix du scénario dépend de plusieurs facteurs, notamment la possibilité d obtenir la permission du propriétaire et/ou du locataire de l établissement commercial, et l emplacement de l entrée de branchement actuelle ou d une autre source d alimentation adéquate depuis le site proposé pour la borne de recharge de VE. Si le propriétaire et/ou le locataire de l établissement commercial accorde sa permission (qui est indispensable), on peut alors effectuer une analyse des coûts pour comparer les deux options : utiliser le circuit d alimentation électrique actuel ou ajouter un nouveau branchement. 7-1

72 Un nouveau branchement fourni par le distributeur d électricité exigera en général l établissement d un nouveau compte client, qui peut inclure une évaluation du crédit de l entité faisant la demande de compteur d électricité et des frais mensuels pour le compteur, en plus des primes de puissance et d énergie. Le distributeur d électricité local peut en outre exiger une analyse de la consommation d énergie prévue afin de justifier les coûts à assumer pour le nouveau branchement Ingénierie, permis et construction Les organigrammes des processus d installation décrits plus haut (voir la figure 4-7 pour garage résidentiel ou abri de voiture, la figure 4-13 pour les IRLM, la figure 5-8 pour la recharge en milieu commercial, la figure 5-9 pour une flotte de VE commerciaux, et la figure 6-4 pour les bornes de RRCC) montrent que, pour chaque cas, un permis de travail en électricité est obligatoire. La demande de permis inclut normalement le nom du propriétaire ou de l agent, l adresse municipale où le travail sera effectué, la tension et l intensité de courant du système, les nom, adresse et numéro de licence de l entrepreneur-électricien agréé, et si d autres corps de métier seront engagés. Des calculs de la charge totale de l installation peuvent aussi être exigés. Un entrepreneur-électricien peut demander une vérification de la charge actuelle de l installation pour évaluer les paramètres nominaux de la borne à installer. Un nouveau calcul de la charge déterminera alors si le panneau de distribution existant est adéquat ou si un nouveau branchement est nécessaire. Certaines juridictions exigeront que ce calcul soit soumis avec la demande de délivrance de permis. Les exigences de plans et schémas de l installation peuvent varier d une municipalité à l autre et aller de simples dessins d implantation pour une borne résidentielle, à un ensemble complet de plans pour une borne de recharge sur un lieu public. En général, un entrepreneur-électricien est en mesure de satisfaire les exigences voulues pour les circuits de garage résidentiel. Concernant les bornes de recharge destinées à une flotte de VE commerciaux et à des lieux publics, il est recommandé qu une firme d ingénierie prépare les plans détaillés du site pour chaque borne. Et il faut prévoir que d autres corps de métier peuvent être mis à contribution lors les travaux, par exemple entreprise générale, électricité, aménagement paysager, pavage, bétonnage, maçonnerie et systèmes de communication. Comme évoqué plus haut, une planification minutieuse est indispensable pour coordonner les travaux, et une firme d ingénierie fournira tous les plans détaillés qui seront exigés. En outre, plusieurs bureaux de délivrance de permis pourraient être sollicités avec l approbation de ces plans. Avant de débuter des travaux, le permis doit être approuvé et affiché sur le site. Le permis fournira, au besoin, des détails sur les inspections périodiques et les approbations de travail. 7.2 Exigences d accessibilité aux personnes handicapées Il est important que les personnes handicapées aient accès à la borne de recharge et à l espace autour de leur véhicule afin de pouvoir se raccorder à la prise du VE. Que ce soit à l intérieur ou à l extérieur, ceci signifie que la borne doit être aménagée ou située à une hauteur inférieure à 1,2 m (4 pi) et à au moins 0,6 m (2 pi) au-dessus de la surface du stationnement. Ces prescriptions sont comparables à celles des codes de la construction pour les commandes d ascenseur, qui stipulent une hauteur maximale de 1,37 m (4,5 pi) au-dessus du plancher la hauteur de 1,1 m (3,5 pi) étant le maximum privilégié et une hauteur minimale de 0,89 m (3 pi) au-dessus du plancher. 7-2

73 Par ailleurs, des aires de stationnement doivent être accessibles aux personnes ayant des besoins spéciaux. Une aire accessible mesure 3,7 m (12 pi) de large sur 7,4 m (24 pi) de long, comme le montre la figure 7-1, et inclut une voie d accès de 1,2 m (4 pi) côté passager. Un espace accessible pour fourgonnette a la même taille, mais avec une voie d accès de 2,2 m (7 pi) côté passager. À noter qu il est important d aménager la borne de façon à permettre un espace adéquat pour qu un fauteuil roulant passe sur le sabot d arrêt. PANNEAU D'ACCESSIBILITÉ DE 1,78 M 2 ACCÈS PIÉTONNIER SABOT D ARRÊT 1,2M PENTE MAX. 1:12 PENTE LATÉRALE MAX. 1:10 7,4M MARQUAGE AU SOL TYPE BANDES ESPACÉES DE 1 M 1,2 M MIN. POUR ESPACE DE STATIONNEMENT ACCESSIBLE NORMAL 2,2 M MIN. POUR ESPACE DE STATIONNEMENT ACCESSIBLE À UNE FOURGONNETTE 3,7M Figure 7-1 Exigences d accessibilité au stationnement Il n existe pas de normes nationales applicables à l accessibilité des personnes handicapées dans les stationnements pour VE. Chaque juridiction aux États-Unis élabore ses propres exigences d après les interprétations des directives existantes, mais celles-ci sont souvent source de confusion et ne font qu accroître substantiellement le coût de l installation. Cet aspect exige donc des études et des orientations supplémentaires (voir également la section 11.2 de ce rapport). 7.3 Protocoles de sécurité Santé et sécurité au travail Le Centre canadien d hygiène et de sécurité au travail (CCHST) est un organisme fédéral canadien dont la mission est d appuyer les initiatives de prévention des maladies et des blessures survenant en milieu de travail. Un autre de ses mandats est d élaborer et de diffuser des règlements sur la santé et la sécurité au Canada, l objectif de ces règlements étant de favoriser les bonnes habitudes de santé et 7-3

74 sécurité au travail, et également de protéger la santé, la sécurité et le bien-être des travailleurs et des autres personnes présentes sur les lieux de travail. La conformité aux prescriptions est la base sur laquelle les travailleurs et les employeurs s appuient conjointement pour résoudre des problèmes de santé et sécurité au travail. Les sections relatives à l appareillage de recharge de véhicules électriques (EVSE) incluent la Partie 10 (Mise hors tension et cadenassage) et la Partie 19 (Sécurité électrique). Ces parties seront importantes pour l ingénierie et la conception des installations de bornes de recharge Recharge à l intérieur La section 18 du Code canadien de l électricité (CCÉ) définit trois classes d emplacements dangereux. Cette section peut imposer des restrictions ou des conditions s appliquant à la recharge des VE. Il est conseillé de consulter le CCÉ pour déterminer la classification d un espace intérieur qui serait envisagé pour une borne de recharge pour VE. La section 20 du CCÉ mentionne par ailleurs des emplacements dangereux dans lesquels sont distribués des liquides ou des gaz inflammables ; parmi ces emplacements, on trouve les stationsservice et les garages. La section indique que les chargeurs d accumulateurs et leurs appareillages de commande ne doivent pas être situés à l intérieur des aires dangereuses mentionnées à l article La recharge des batteries dans un espace intérieur peut aussi imposer des exigences strictes au niveau de l éclairage, de la restriction d accès et du stockage de matières diverses. Il arrive souvent que certaines zones d un garage soient mal éclairées et si, en plus, l accès est restreint autour du véhicule et d autres objets ou dispositifs stockés sur et autour de l aire de stationnement, la possibilité de blessures dues au trébuchement augmente Vandalisme La recharge des VE dans un lieu public s accompagne de la possibilité de vandalisme et de vol. La destruction de biens par mutilation ou détérioration délibérées des appareillages est possible. Toutefois, bien qu une telle destruction se soit révélée très minime jusqu ici, on doit prendre en compte, dans chaque projet d installation, l éventualité du vandalisme et mettre en place des mesures visant à le réduire au minimum Éclairage et abri Pour des raisons de sécurité et de commodité, un éclairage approprié doit être installé sur et autour des bornes de recharge qui desservent des zones commerciales, résidentielles (locatives ou condominiums) et de parcage de flottes de VE commerciaux. Un abri n est pas nécessairement imposé pour un appareillage destiné à un usage extérieur. Toutefois, dans les régions régulièrement soumises à de fortes précipitations de pluies ou de neige, l ajout d un abri au-dessus de la borne de recharge peut servir d incitatif aux utilisateurs éventuels de VEB ou de VEHR (voir la figure 7-2). Les parcs de stationnement couverts ou les garages privés qui sont bien protégés contre les intempéries peuvent utiliser des bornes qui ne sont pas particulièrement prévues pour un usage extérieur. 7-4

75 L éclairage doit être suffisant pour bien mettre en évidence tous les panneaux de signalisation, instructions routières, commandes de bornes de recharge, risques de trébuchement et emplacements des prises de VE. On peut trouver des recommandations relativement aux niveaux d éclairage, y compris pour diverses structures de stationnement, dans l édition courante du manuel Illuminating Engineering Society of North America Lighting Handbook. Figure 7-2 Bornes de recharge publiques de niveau 2, avec abri et éclairage 7.4 Options de points de vente Les modèles de revenus pour les bornes de recharge de VE varieront probablement d une région à l autre en fonction des règlements locaux régissant qui peut ou ne peut pas revendre de l électricité. Par exemple, la société Hydro-Manitoba est actuellement la seule entité qui soit autorisée légalement à mesurer la consommation et à vendre l électricité au Manitoba. Par conséquent, le modèle de comptage de la recharge cité ci-dessous serait inapplicable au Manitoba, à moins qu Hydro-Manitoba décide d offrir ce service. Du fait que les règlements sur la revente de l électricité varient d une juridiction à l autre, il est important de passer en revue vos règlements locaux avant d essayer d installer un service de bornes de recharge commerciales. Certains des modèles de revenus courants pour des services de recharge commerciale et publique sont expliqués ci-après : Stationnement gratuit, recharge gratuite Dans ce scénario, le gestionnaire du parc de stationnement installerait une borne de recharge pour ses clients. Ce serait par exemple un grand magasin ou un hôtel qui installe une borne de recharge pour attirer des clients ; 7-5

76 Stationnement payant, recharge gratuite Dans ce scénario, le gestionnaire du parc de stationnement appliquerait un tarif forfaitaire pour l espace de stationnement, qui inclurait l énergie consommée pour la recharge du VER (véhicule électrique rechargeable) ; Tarif forfaitaire de recharge ceci couvrirait une durée de recharge illimitée pour un tarif forfaitaire ; Comptage de la recharge les utilisateurs sont facturés au kilowattheure (kwh) d électricité consommée Lecteurs de cartes Plusieurs types de lecteurs de cartes peuvent déjà être incorporés à des bornes de recharge. Les lecteurs de cartes de crédit ou de débit seraient simples d emploi et ils sont déjà largement acceptés par le public. Une carte à puce est une carte à laquelle est intégré un micro-processeur ou une micro-puce mémoire. Elle est capable de stocker plus d informations détaillées, et de façon plus sûre, qu une carte de crédit ou de débit. Les informations détaillées peuvent être saisies dans chaque transaction et utilisées pour l enregistrement de données. La carte à puce contenant les informations relatives à l utilisateur du VE peut, par exemple, être vendue par abonnement mensuel. D autres options de paiement incluent un paiement préalable par l utilisateur pour un nombre prévu de recharges, ou un débit sur sa carte de crédit pour chaque utilisation Parcomètres Les gens connaissent bien les parcomètres utilisés dans les parcs de stationnement publics. Un simple parcomètre à pièces est une option pour les places de stationnement de VE : on l installerait en avant de chaque place de stationnement jouxtant une borne de recharge. Une autre méthode est le paiement, par carte de crédit, au préposé du kiosque central du parc de stationnement public. Le numéro du stationnement est identifié par le préposé du kiosque et un reçu est émis, qui peut être laissé en évidence dans le véhicule. L usage d un kiosque réduit le coût du point de service pour tout le parc de stationnement. Ce système exigera toutefois la présence d un préposé chargé de surveiller périodiquement le secteur pour éviter des infractions Service IRF par abonnement Comme la carte à puce, une clé d identification par radiofréquence (IRF) peut être programmée de façon à contenir les informations de l utilisateur. Le lecteur d IRF collecte les informations de la clé pour activer la borne de recharge. Les options de paiement possibles sont comparables à celles des cartes à puce, y compris l abonnement mensuel, le paiement préalable et le paiement lié à un système de carte de crédit. Note : Dans les cas cités ci-dessus, un système de télécommunication entre le lecteur et un terminal pour l approbation hors-site et l enregistrement des données peut être exigé et doit donc être pris en compte dans le budget de l installation. 7-6

77 8.0 PROGRAMMES OFFERTS PAR LES DISTRIBUTEURS D ÉLECTRICITÉ 8.1 Généralités Les distributeurs d électricité sont soumis à une réglementation et ont souvent pour mandat ou obligation de fournir à leurs clients une alimentation électrique sûre, propre et peu coûteuse. Pour atteindre ces objectifs, ils évaluent et, dans certains cas, mettent en œuvre des technologies leur permettant d agir sur la demande d énergie des clients (réseau intelligent). Grâce aux technologies de réseau intelligent, les distributeurs sont en mesure de réduire la taille ou le nombre de nouvelles centrales (et donc repousser dans le temps des investissements en capacité de distribution et le transport d électricité), en déplaçant et en contrôlant la charge, tout en minimisant les effets sur les clients. L industrie de l électricité procède actuellement au déploiement d une infrastructure de comptage avancé (AMI), plus connue sous la désignation de compteurs intelligents. Un des avantages immédiats de la mise en œuvre de la technologie AMI est la possibilité de réaliser des télérelevés, éliminant ainsi la nécessité de relever manuellement des milliers, ou dans certains cas des millions, de compteurs d électricité chaque mois pour la facturation. Ces compteurs intelligents possèdent aussi la capacité de commander les charges des clients, ce qui constitue une étape importante dans la mise en œuvre du réseau intelligent global. Ceci a été rendu possible par les remarquables progrès réalisés dans la gestion informatique de l éclairage, des thermostats, des électro-ménagers et des systèmes de gestion de l énergie, lesquels sont capables de communiquer avec le compteur intelligent. La liste qui suit nomme les divers mécanismes réalisables par les distributeurs d électricité pour commander des charges de VE. À noter que la disponibilité de ces mécanismes varie d une région à l autre Tarifs différenciés dans le temps (TDT) Les TDT sont des tarifs d électricité fondés sur des incitatifs qui permettent aux propriétaires de VE d économiser de l argent en rechargeant leur véhicule durant des périodes d heures creuses définies par le distributeur d électricité. En principe, la période des heures creuses est celle comprise entre la fin de la soirée et le petit matin, et durant les fins de semaine, alors que la puissance appelée sur le réseau électrique est la plus faible. Pour la recharge des VE en milieu résidentiel, la possibilité de déplacer les heures de recharge vers la période heures creuses peut aider à retarder des mises à niveau coûteuses d infrastructure imposées par des charges maximales plus élevées Puissance interruptible (réduction de la puissance appelée) Le programme de puissance interruptible est un programme volontaire qui permet à un distributeur d électricité d envoyer un signal aux clients (en général, de gros clients commerciaux) pour réduire ou interrompre la puissance appelée en période de pointe sur le réseau. Les clients acceptant de participer à ces programmes reçoivent bien sûr une compensation. Les VE constituent l une des charges interruptibles idéales pour les distributeurs d électricité, car couper le courant alimentant la borne de recharge d un client n a pas le même effet négatif immédiat que couper l éclairage ou la climatisation. Les propriétaires de VE peuvent participer à de tels programmes à l avenir, à mesure que s accroît le déploiement des compteurs intelligents. 8-1

78 8.1.3 Tarification en temps réel (TTR) La TTR est un concept qui pourrait être appliqué aux VE dans l avenir. Par cette méthode, des signaux tarifaires sont envoyés à un client, par le truchement de divers moyens de communication, permettant au client de recharger son VE durant la période la plus économique. Par exemple, une borne de recharge pourrait être préprogrammée pour faire en sorte que le véhicule soit entièrement rechargé jusqu à 6 h du matin, ou au coût le plus bas possible. Les signaux de TTR envoyés par le distributeur d énergie n exigent aucune intervention du client. Pour mettre en œuvre la TTR, des compteurs intelligents devraient être installés à l emplacement de la recharge et la technologie intégrée à la borne de recharge. Ces programmes étaient en cours de développement au moment de la rédaction du présent rapport Branchement du véhicule au réseau électrique (BVR) Le BVR (plus connu sous le sigle V2G) est un concept qui permet à l énergie stockée dans les VE d être réinjectée dans le réseau lors des périodes de demande de pointe, durant les cas d urgence comme énergie d appoint, ou comme énergie à des prix de marché. Le V2G pourrait également devenir un BVM (branchement du véhicule à l installation électrique de la maison) permettant d utiliser l énergie stockée dans les batteries du véhicule pour satisfaire certains besoins en énergie du logement. Le V2G exige que le chargeur à bord du véhicule soit bidirectionnel (pour que l énergie puisse circuler dans les deux sens) et que la borne de recharge soit elle aussi bidirectionnelle et capable de répondre aux exigences du distributeur d électricité en termes de réinjection de l énergie dans le réseau électrique. Bien que le V2G fasse l objet de divers projets de développement, ce concept pour les VE sur la route demandera probablement encore plusieurs années avant de voir des applications commerciales viables. 8.2 Bornes de recharge pour flottes de VE commerciaux Alimentation électrique : circuits de dérivation distincts câblés de façon permanente à la borne et présentant les spécifications suivantes : 208 Vc.a. ou 240 Vc.a./monophasé, à 4 fils (2 pour la tension, un pour la mise à la terre, un neutre), disjoncteur de 40 A. Les installations de recharge pour flottes de VE commerciaux incluront vraisemblablement plusieurs bornes et donc, avec les nouvelles constructions, on devra prendre en compte la charge additionnelle au moment de déterminer la grosseur des conducteurs du branchement principal. Comme il est probable que, la plupart du temps, la recharge des véhicules aura lieu pendant les heures de travail, la charge additionnelle peut exiger une mise à niveau ou un nouveau branchement et/ou une nouvelle alimentation électrique pour les bâtiments existants. Exigence de connectivité : Vu que la charge électrique sera probablement élevée, il est recommandé de fournir une connexion réseau très proche des bornes de recharge. Cette connexion serait utile pour l interface avec le système de gestion de l énergie du bâtiment, ou pour mettre en œuvre des stratégies de contrôle de la consommation par le distributeur d électricité local. 8-2

79 8.3 Réseau électrique et recharge des VE Les nouveaux appareillages de bornes de recharge sont de plus en plus intelligents (c.-à-d., capables d activation optimale de la charge/de décisions) et connectés en réseau (c.-à-d., reliés à de plus vastes systèmes de gestion de l énergie). À l extrémité de l échelle, le plus fonctionnel de ces appareillages offre des possibilités de recharge entièrement intégrées et intelligentes, avec ses propres fonctions évoluées de messagerie, de surveillance et de réduction de puissance appelée, en plus de capacités analytiques très poussées. À mesure qu apparaissent les nouvelles normes qui régissent l interopérabilité de l infrastructure avec les déploiements de réseaux intelligents, on verra se profiler une infrastructure de bornes communicantes efficace, à grande échelle et à développement rapide, qui appuiera un marché de masse des VE dans les prochaines décennies. Les applications et caractéristiques ci-dessous font déjà partie des principaux appareillages évolués, ou ne sont pas très loin du développement et de la mise en œuvre, à mesure que la concurrence du marché pour ces solutions s accroît : Systèmes de télécommunication et modes multiples de connectivité, y compris : réseau sans fil, réseau cellulaire, réseau local et réseau ZigBee qui permettent des connexions sur un réseau flexible et omniprésent. Les nœuds de bornes peuvent être fondamentalement conçus comme unités intelligentes dont les propriétés d interactivité sont entièrement activées à la mise en fonction pout toute connexion réseau utilisant le protocole Internet (IP) ; Systèmes d avis aux utilisateurs de VE concernant des événements et des problèmes, comme lorsque la recharge est complète ou interrompue, par le biais de textos automatiques sur un téléphone portable et/ou par courriel. Certaines des fonctionnalités plus avancées permettent des accusés de réception bidirectionnels et des commandes de contrôle éventuelles ; Autoriser les propriétaires de VE d utiliser l Internet ou un téléphone intelligent à trouver des bornes de recharge en réseau, s informer quant à la disponibilité de la borne (occupée/réservée/disponible), déterminer la distance vers et depuis les bornes libres, et traiter des transactions avec les bornes. Applications pour téléphone intelligent affichant l état de la recharge et un avis d achèvement ou d interruption de la recharge ; Fournir aux gestionnaires de réseaux électriques des possibilités de télésurveillance en temps réel, de commande et de diagnostic, ainsi que des outils de gestion pour détecter et corriger des problèmes, minimiser la durée d indisponibilité des bornes, et lancer ou arrêter à distance des activités de recharge, directement ou progressivement, pour les programmes de réduction de puissance appelée (charges interruptibles) utilisés par les propriétaires de VE grâce à l Internet ou un téléphone intelligent ; Présenter des portails Web intégrés se connectant à l appareillage (y compris par des applications mobiles pour appareils de poche) avec capacité d accès à des applications par le propriétaire de VE et le distributeur d électricité. Ceci sera critique pour maintenir l efficacité de la télécommunication et des transactions indispensables pour de bonnes procédures de recharge intelligente ; Produire des rapports définis et sur demande sur des profils de consommateur, les habitudes de recharge, l historique de recharge, les flux de recettes et de dépenses, les défaillances et incidents, etc., à des fins d information et de planification ; 8-3

80 Mise à niveau, à distance, de tous les logiciels et progiciels par l intermédiaire de la plateforme de gestion de la borne pour VE, à mesure que de nouvelles possibilités et fonctionnalités apparaissent ; Là où cela est possible, ajouter une interface sécurisée avec le distributeur d électricité et des systèmes tiers de gestion de la consommation, afin de permettre le délestage des charges en temps réel de n importe quel groupe de bornes de recharge ; Les nœuds de bornes de recharge peuvent être configurés avec des circuits (accompagnés du logiciel de gestion connexe) qui acceptent les niveaux de puissance de sortie régulés par action proportionnelle en appui aux demandes de réduction de puissance appelée du distributeur d électricité. Les systèmes très évolués fonctionneront en parallèle avec le dispositif de gestion des batteries du véhicule (ou les dispositifs annexes de stockage d énergie) pour permettre un flux bidirectionnel de l énergie entre la batterie et le réseau électrique, bien que cette option soit loin d être acceptée et disponible sur le marché. 8.4 Tarifs et incitatifs de la distribution d électricité Secteur résidentiel Toutes les catégories de clients résidentiels ont la possibilité de se soumettre à des mesures classiques de réduction de la puissance appelée, le distributeur d électricité étant capable d exécuter une commande de délestage chez les clients inscrits à un programme de charge interruptible (offert par le distributeur). En général, le processus s accomplit ainsi : Le client souscrit au programme de réduction de la puissance appelée par l intermédiaire d un fournisseur d énergie interruptible (FEI) qui autorise le distributeur d électricité à envoyer des signaux périodiques de commande proportionnels à la charge en échange d une compensation nominale en argent, partagée entre le FEI et le client souscripteur ; Lorsqu au besoin, la stratégie d énergie interruptible est mise à exécution, une alerte est envoyée au client, l informant que la borne de recharge fera l objet d une réduction de la puissance appelée, conformément au programme souscrit ; La stratégie d énergie interruptible met en jeu l interruption totale ou partielle du transfert d énergie pendant une période prédéterminée ; Un compteur à intervalles intégré détecte la réduction dans le transfert d énergie et envoie une confirmation toutes les 15 minutes ; L événement s achève (ou bien une annulation par le client est reçue) et la recharge à pleine puissance est rétablie à la borne. Le client reçoit un message approprié à cet effet. L opportunité de mettre en œuvre des programmes de suivi et de réaction au prix de l énergie dans le secteur résidentiel est également soutenue par des plates-formes et projets plus avancés. En fonction des structures tarifaires de l électricité en vigueur sur les différents marchés réglementés, les applications en milieu résidentiel qui permettent un suivi et une réaction au prix de l énergie incluent ce qui suit : Zones sans tarifs différenciés dans le temps (TDT) À la différence du secteur commercial, les distributeurs d électricité offrent, dans la plupart des zones de desserte résidentielle, des tarifs d électricité forfaitaires (c.-à-d. invariables dans le temps). 8-4

81 Même si cela commence à changer du fait que les organismes de réglementation et les décideurs perçoivent le potentiel de conservation et de gestion de la charge qu offrent les tarifs variables, beaucoup des premiers utilisateurs de VE ne seront pas exposés à un signal de prix variable capable d influencer, directement ou indirectement, leurs habitudes de recharge. Dans ce cas, maintenir les clients informés est critique pour les inciter à un comportement responsable à l égard de la recharge, comme par ex., recharger le véhicule seulement durant les heures creuses Zones à TDT applicables à toute la maison Certains distributeurs d électricité plus progressistes ont essayé de mettre en place des tarifs du type TDT (c.-à-d. variables dans le temps) pour leurs clients résidentiels. Là où ces tarifs sont en vigueur, l utilisateur de VE peut être directement motivé par les possibilités d économie sur le coût de l énergie en acceptant de recharger son véhicule durant la nuit, c.-à-d. lorsque la demande sur le réseau et les prix de gros de l électricité sont en général à leur plus bas. L éducation des clients reste un facteur critique pour aboutir à des pratiques responsables et, à tout le moins, exigerait une programmation manuelle de la borne/du VE pour faire en sorte de reporter la recharge. La disponibilité des tarifs variables plus diversifiés par exemple, lendemain, ou prochaine heure ou prix horaires du marché permet une réponse plus automatisée pour profiter des tarifs heures creuses inférieurs. Dans ce cas, la borne plus évoluée est programmée pour recevoir et conserver ces tables de prix changeants, et le propriétaire du VE peut décider quel seuil spécifique de prix va déclencher le processus de recharge. L état de la charge du VE (une fois cette norme de télécommunication approuvée) sera incorporé à l avenir dans la borne, permettant des dérogations à ces réglages de commande de charge, en fonction des besoins particuliers de l utilisateur en matière d autonomie et de disponibilité minimum du véhicule. Les structures tarifaires applicables à toute la maison n admettent pas de traiter le processus de recharge du VE différemment des autres postes de consommation d énergie dans la maison. Le compteur secondaire de la borne permettra encore au propriétaire de l habitation d intégrer des données de façon à bien voir, dans sa facture, la portion en lien avec le VE. Les normes et la législation relatives aux données des compteurs d électricité n autoriseront pas que le compteur secondaire de la borne soit utilisé, d aucune façon, pour combiner les mesures incitatives ou pour rembourser le propriétaire de VE, ou même appliquer des taxes particulières, pour la portion de la facture en lien avec la recharge du véhicule Zones avec des TDT distincts pour le VE Certains des distributeurs d électricité les plus novateurs essaient actuellement des tarifs du type TDT (c.-à-d. variables dans le temps) applicables uniquement au processus de recharge des VE. De par sa nature, ce processus exige un comptage de consommation séparé (ou encore un compteur secondaire) capable d isoler cette portion de la consommation aux fins de facturation distincte. Comme pour les TDT applicables à toute la maison, la borne peut être automatiquement configurée pour répondre aux signaux de prix fournis par le distributeur d électricité ou tout autre négociant en électricité, qui choisira les seuils de prix appropriés pour commencer ou empêcher l alimentation en énergie des batteries du VE. 8-5

82 8.4.2 Secteur commercial Dans les applications commerciales, la réduction de la puissance appelée suit une voie différente. En effet, les techniques classiques de délestage ne s appliquent pas en raison du profil d utilisation que représentent les bornes de recharge commerciale. Les clients ayant commencé à recharger leur VE sur une borne commerciale ne peuvent subir une interruption dans le sens traditionnel, car ils dépendent de l énergie supplémentaire stockée pour retourner à la maison ou arriver jusqu à leur prochaine destination. La possibilité de diminuer la vitesse de recharge est limitée car d autres sessions de recharge peuvent être programmées (ou réservées). À noter que c est là où les habitudes des propriétaires de VEB diffèrent probablement de celles des propriétaires de VEHR, car ces derniers ont la possibilité d utiliser l essence comme réserve pour accroître leur autonomie. Cependant, les propriétaires de VE sont prêts à payer bien plus pour la commodité de recharger leur véhicule loin de la maison ou du lieu de travail. Par conséquent, un mécanisme de redressement des prix serait l application la plus probable d un programme de réduction de la puissance appelée pour la recharge commerciale. Cette possibilité peut être mise en œuvre au moyen d un écran tactile interactif et de radiomessagerie au consommateur, là où cela est faisable. Si l entreprise dispose d une entente de TDT (tarifs différenciés dans le temps), l offre de service de recharge de ses VE peut être configurée de plusieurs manières, en vue de reporter aux heures creuses la consommation d énergie de recharge : Une surtaxe pour heures de pointe peut être ajoutée aux frais de stationnement/de recharge pendant les périodes où les tarifs d électricité sont élevés ; Un tarif progressif peut s appliquer là où des sessions de recharge plus courtes/plus rapides sont plus coûteuses que des sessions de recharge plus longues/plus lentes. Les clients pourraient accepter ce tarif et l activer pour commencer la recharge ; Pendant une session de recharge, des messages peuvent être envoyés au client pour l alerter qu un tarif plus élevé va être appliqué et lui laisse le choix d accepter (continuer la recharge) ou de refuser (interrompre la recharge). Un problème particulier de la recharge sur des bornes commerciales découle de l utilisation générale de la prime de puissance demandée par le distributeur d électricité pour les charges maximales qui dépassent des seuils prédéterminés. Ceci vaut notamment pour les bornes de RRCC qui absorbent beaucoup d énergie. Ce problème peut aussi surgir lorsque sont utilisés en même temps des bornes multiples de recharge de niveau 2 en c.a. sur un grand parc de stationnement Autres signaux influençant les habitudes de recharge Au niveau de la recharge, certains modèles économiques et opérationnels vont changer la donne grâce à des affichages interactifs sophistiqués, des applications de télésurveillance et de téléconfiguration, et des systèmes de messagerie très performants. Par exemple, des écrans affichant des informations sur les horaires de recharge aux heures creuses et sur le budget mensuel pourraient bien inciter les utilisateurs à changer d habitudes en fonction de ces informations, si elles sont très visibles. Un autre élément innovateur proposé est un contrôleur de réduction de l empreinte carbone, qui garde un suivi cumulatif des gains acquis en remplaçant les véhicules à essence par des 8-6

83 véhicules électriques. En outre, un calcul des économies est fourni en continu pour l achat d essence évité. Dans l avenir, des signaux non liés au prix seront incorporés pour entraîner une modification active du processus de recharge des VE. Par exemple, si durant la nuit, un surplus d énergie éolienne devient disponible, un signal déclencherait la recharge qui utiliserait alors temporairement une source d énergie verte. Des signaux d appareillage de distribution local, fournis comme une fonction du réseau intelligent, pourraient coordonner et modifier les vitesses de recharge en aval d un transformateur secondaire, atténuant l impact de multiples EV en mode de recharge. Parmi les options les plus évoluées de ce type de signaux non liés au prix, on trouve le raccordement en temps quasi réel au marché des services auxiliaires, qui permet, par une technique de regroupement, d ajuster en continu la vitesse de recharge (ou de décharge) selon des signaux de régulation de fréquence. Plusieurs fournisseurs de bornes de recharge et prestataires de services pour VE sont activement engagés dans des essais de transfert d énergie bidirectionnel, vers et depuis les bornes, en plus d être directement impliqués dans des travaux d élaboration de normes de télécommunications qui viendront soutenir ces fonctionnalités émergentes. 8-7

84 8-8

85 9.0 FACTEURS DE COÛTS La mise en place d infrastructures de recharge pour VE exige une planification aussi bien à grande échelle, par exemple dans toute une province ou une grande ville, qu à échelle plus petite, comme une grande entreprise, un magasin au détail ou une grande résidence. Cette section décrit les principaux facteurs de coûts, applicables aux deux niveaux d échelles, qui devraient être pris en considération lors du déploiement des bornes de recharge. 9.1 Facteurs de coûts géographiques Les investissements à engager dans l installation de bornes pour véhicules électriques, dans le cadre du déploiement d infrastructures de recharge sur de vastes territoires géographiques, exige une planification et une analyse de données. Le déploiement dans une grande ville, une grande entreprise, sur un campus universitaire ou dans toute autre région, exige l intervention de nombreux intervenants. Les principaux facteurs clé à prendre en compte dans des projets de déploiement à grande échelle sont : Intérêt des consommateurs Densité de l emploi Sécurité et risques de vandalisme Densité de commerce au détail Couloirs de circulation Exigences pour personnes handicapées Proximité des destinations Répartition homogène Distribution Visibilité Codes et normes Densité de population Zones de croissance future Modèles de propriétés Disponibilités aux conducteurs Stationnement réservé Niveau 1 en c.a., niveau 2 en c.a. ou RRCC Panneaux de signalisation Production de recettes/recouvrement des coûts Incidence sur le réseau électrique 9-1

86 9.2 Facteurs de coûts pour les niveaux 1 et 2 en c.a. Plusieurs facteurs de coûts liés à l installation et l exploitation de bornes de recharge peuvent faire varier considérablement le coût, d une région à une autre. Plusieurs de ces facteurs sont énumérés ciaprès et devraient être pris en compte avant de prendre la décision d installer une borne ou un réseau de bornes : Coûts de la main-d œuvre Coûts des appareillages (bornes, panneau électrique, transformateurs, etc.) Coûts des matériaux Droits de permis Nouvelle construction contre mise à niveau de construction existante Parcours des câbles et conduits Distance entre la borne et la prise du véhicule Capacité et emplacement du panneau électrique Capacité actuelle du réseau électrique Coût des mises à niveau des branchements électriques Utilisation des prises de courant déjà existantes Proximité d accès à la source d énergie Coûts d excavation et de forage Réparation de béton et de l asphalte (dommages de l excavation) Coûts de l entretien Tarifs de l électricité/tdt Accès au chargeur (un seul ou plusieurs utilisateurs) Exigences d abri Barrières/bornes de protection/butoirs de roues ou sabots d arrêt Exigences de ventilation 9.3 Facteurs de coûts pour bornes de recharge rapide en c.c. Un grand nombre des facteurs de coûts cités au paragraphe 9.2 s appliquent également à l installation des bornes de RRCC. La tension et l intensité du courant nécessaires pour les bornes de RRCC peuvent exiger un nouveau branchement électrique et donc, une plus étroite coordination avec le distributeur d électricité local. En outre, les tarifs de consommation d électricité, le cas échéant, peuvent contribuer à l augmentation de coût d exploitation des bornes de RRCC. 9-2

87 10.0 RESSOURCES RÉGIONALES 10.1 Liens Internet des entreprises canadiennes d électricité Au Canada, les entreprises d électricité se trouvent dans divers états de préparation pour la prise en charge des VE. Les plus importantes d entre elles sont citées dans le tableau 10-1 ci-dessous, avec des hyperliens qui documentent les progrès réalisés au niveau de l adoption des EV, offrent des fiches d information sur les VE, et nomment les objectifs connexes, s il y a lieu. Sont également inclus des liens relatifs aux développements de sources d énergie verte, des études sur les réseaux intelligents et des communiqués de presse qui s y rapportent. Il suffit de choisir le lien qui s applique à l entreprise d électricité dans votre secteur pour mieux comprendre ses politiques d installation de bornes de recharge. Dans les cas où il n existe aucun développement actuel d infrastructure, utilisez les liens pour entrer directement en contact avec votre distributeur d électricité et obtenir de plus amples informations sur la façon de procéder. Tableau 10-1 Liens Internet des entreprises canadiennes d électricité Alberta Power Limited Alta Link Antigonish Electric Utility ATCO Electric BC Hydro Berwick Electric Light Commission Bruce Power Bullfrog Power Burlington Hydro Liens Internet des entreprises canadiennes d électricité Aucun site Web gin_vehicles.html pdf Canso Electric Light Commission Churchill Falls(Labrador) Corporation Limited Coopérative régionale d électricité de Saint- Jean-Baptiste de Rouville Aucun site Web

88 Emera Enersource Hydro Mississauga ENMAX ENWIN Utilities EPCOR FortisAlberta Fortis BC Greater Sudbury Hydro Inc Green Programs Guelph Hydro Horizon Utilities Hydro Ottawa Hydro-Québec Lake Front Utilities Lower Churchill Project Lunenburg Electric Utility Mahone Bay Electric Utility Manitoba Hydro Maritime Electric NB Power Newfoundland and Labrador Hydro Newfoundland Power Inc. Northland Utilities (NWT) Limited Northland Utilities (Yellowknife) Drives into the Future.pdf chevy-volt/

89 Northwest Territories Power Corporation Nova Scotia Power Nunavut Power Oakville Hydro Ontario Power Generation Power Stream Qulliq Energy Rideau St-Laurence Power Distribution Riverport Electric Light Commission Saint John Energy Saskatoon Light & Power SaskPower Thunder Bay Hydro Toronto Electric Light Company Toronto Hydro TransAlta Corporation Veridian Connections Waterloo North Hydro, Inc Yukon Electrical Company Yukon Energy Corporation Aucun site Web c.html Services/Saskatoon Light and Power/Pages/default.aspx Services/Environmental Services/climatechange/Pages/default.aspx

90 10.2 Liens Internet des provinces canadiennes Les provinces canadiennes n ont pas toutes le même niveau de préparation pour la prise en charge des VE et le déploiement d une infrastructure pour les VE. La liste ci-dessous présente les liens qui renvoient à chaque site Web de gouvernement provincial. Ces sites Web (tableau 10-2) contiennent des détails relatifs aux politiques en matière de VE, des fiches d information, des données sur le développement du réseau intelligent, et des données sur les progrès réalisés. Pour obtenir des informations sur les politiques d une province particulière en matière de VE, cliquez sur le lien fourni avec le nom de province. Au cas où aucune information sur les VE n est actuellement disponible, utilisez les liens fournis pour entrer directement en contact avec votre province et obtenir des informations sur la façon de procéder à l installation de borne(s) de recharge. À mesure que l adoption de la technologie VE s élargit, on verra l apparition de nouvelles politiques et de nouveaux développements dans les secteurs qui n ont pas présentement ces programmes en place. Tableau 10-2 Liens Internet des provinces canadiennes Alberta Colombie-Britannique Vancouver Site Manitoba Politique du Nouveau- Brunswick en matière de changement climatique Terre-Neuve-et- Labrador Territoires du Nord- Ouest Nouvelle-Écosse Nunavut Ontario Ottawa Liens Internet des provinces canadiennes in/pages/default.aspx e_road_map.pdf l

91 Durham Site Île-du-Prince-Édouard Québec Saskatchewan Yukon Liens Internet des organismes nationaux au Canada Avec l élargissement de la mise en œuvre de la technologie VE au Canada, des organismes consacrés à la promotion et à l éducation du public sont mis sur pied. Le tableau 10-3 nomme plusieurs de ces organismes. Les liens qui renvoient aux organismes donnent des informations sur les VE, sur l emplacement des réseaux d infrastructure publique, et sur les progrès en matière de VE à travers le Canada. À mesure que s accroît le rythme de développement et d adoption des technologies VE, de nombreuses nouvelles ressources seront mises à la disposition des futurs propriétaires de VE. Tableau 10-3 Liens Internet des organismes nationaux au Canada EV Society Mobilité électrique Canada (MEC) The Electric Circuit ecotransport Liens Internet des organismes nationaux au Canada EV Canada Feuille de route technologique du Canada sur les véhicules électriques Canadian Energy Efficiency Alliance (CEEA) Transports Canada : l abc des véhicules électriques

92 10.4 Liens Internet des codes de l électricité et des normes au Canada Tableau 10-4 Liens Internet des codes de l électricité et des normes au Canada Groupe CSA (CSA) Liens Internet des codes de l électricité et des normes au Canada Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Canada Code national du bâtiment - Canada (CNB) Code national de l énergie pour les bâtiments - Canada (CNÉB) Code national de prévention des incendies - Canada (NFC) Society of Automotive Engineers (SAE) International Conseil canadien des normes (CCN) Laboratoire des Assureurs du Canada (ULC)

93 10.5 Liens Internet des équipementiers canadiens de VE On prévoit une forte augmentation du développement et de la mise sur le marché des VE au Canada entre 2012 et En 2012, la Leaf de Nissan et la Volt de Chevrolet ont été commercialisées dans toute l Amérique du Nord. Le prochain modèle à être lancé en 2013 sera la Prius hybride débranchable de Toyota, un véhicule électrique hybride rechargeable (VEHR). Le tableau 10-5 présente les liens renvoyant aux équipementiers (OEM) qui développent, testent et étudient les VE et les VEHR au Canada. Ces véhicules seront commercialisés en 2012 ou dans un proche avenir. Tableau 10-5 Liens Internet des équipementiers canadiens de VE Volt de Chevrolet Focus Electric de Ford i-miev de Mitsubishi LEAF de Nissan Smart fortwo Tesla Roadster Prius hybride branchable de Toyota Liens internet des équipementiers canadiens de VE =28&locale=en 10-7

94 10.6 Liens Internet des fournisseurs canadiens de bornes de recharge Les besoins des propriétaires de VE en matière de recharge sont variés. Alors que certaines bornes sont destinées à la simple recharge des véhicules, d autres sont conçues pour s intégrer aux applications potentielles du réseau intelligent. Les liens de fournisseurs de bornes de recharge présentés cidessous dans le tableau 10-6 ont été attestés par l ULC; de plus amples détails sont disponibles en suivant les liens fournis. En raison de la diversité des produits offerts sur le marché, le Canada disposera d un réseau d infrastructures de recharge des VE plutôt bien équipé. Tableau 10-6 Liens Internet des fournisseurs canadiens de bornes de recharge Aerovironment EVSE- RS Clipper Creek CS-40 Coulomb CT500, CT2000, CT2021, CT2025, CT2100 Eaton EVSE Liens Internet des fournisseurs canadiens de bornes de recharge utions/ ECOtality Blink EVSE GE Wattstation Leviton EVR-Green Series &minisite=

95 10.7 Liens Internet des ressources aux États-Unis Il existe aux États-Unis de nombreux organismes qui se consacrent à la promotion des VE et à l éducation du public à propos des VE et de leurs technologies. Ces organismes peuvent avoir lancé des programmes comparables au Canada. Les réseaux de recharge de VE déjà en place, de même que des organismes gouvernementaux, proposent des cartes interactives montrant les emplacements des bornes de recharge. Les liens dans le tableau 10-7 ci-dessous fournissent des exemples de ressources utilisées couramment aux États-Unis pour les adeptes et les particuliers intéressés à en savoir davantage sur les VE. Tableau 10-7 Liens Internet des ressources aux États-Unis Alternative Fuels & Advanced Vehicles Data Center Map (AFDC) Blink Network Map ChargePoint Network Electric Auto Association Electric Drive Transportation Association Electric Power Research Institute (EPRI) EV Safety Training Go Electric Drive Plug In America PlugShare Rocky Mountain Institute Recargo Liens Internet des ressources aux États-Unis

96 10-10

97 11.0 ENSEIGNEMENT TIRÉ Le déploiement de l infrastructure de recharge des VE a, jusqu ici, été limité au Canada. Comme de vastes projets de déploiement sont en cours dans plusieurs pays, nous avons tenté d en tirer des enseignements préliminaires. Avec l accroissement de la pénétration du marché, les bonnes pratiques et l expérience acquise concernant les VE vont continuer de s accroître à mesure que les utilisateurs et les responsables de la mise en œuvre identifient les conditions du marché et s y s adaptent. Ce chapitre décrit l enseignement tiré et l expérience reconnue dans le déploiement de l infrastructure de recharge dans des projets pilotes existants, y compris le EV Project (Projet VE) Choix du site pour accueillir les bornes de recharge Plusieurs facteurs doivent être pris en compte avant d installer une borne sur le site d un magasin de détail, un établissement ou sur tout autre emplacement public. Ceux qui veulent vraiment inciter le public à acheter des VE penseront peut-être que l idéal est d installer la borne aux endroits du stationnement les plus proches de l entrée du magasin ou de l établissement, privé ou public. L expérience a pourtant prouvé que ceci peut avoir un effet négatif. En effet, à l arrivée des premiers VE, les places de stationnement jouxtant ces bornes étaient souvent vides, donnant l impression que les VE étaient loin d être adoptés. Ces places vides occasionnaient également la frustration des conducteurs de véhicules thermiques qui n appréciaient pas le traitement de faveur donné aux utilisateurs de VE. En outre, la borne près de l entrée du magasin se trouve souvent loin de la source d énergie électrique, ce qui augmente alors les coûts d installation. Il est donc plus souhaitable de placer la borne à un endroit près d une source d énergie électrique, qui n est pas nécessairement considéré comme une place privilégiée. Lorsqu on installe une borne, il est plus économique d utiliser, là où c est possible, des espaces paysagés pour le parcours des conduits. On peut éviter le forage entre les étages d un garage de stationnement en utilisant le panneau électrique qui se trouve déjà sur place. L installation d une borne murale plutôt qu une borne sur pied aidera également à réduire les coûts d installation Exigences d accessibilité aux personnes handicapées Le paragraphe 7.2 explique les exigences d accessibilité aux personnes handicapées. Durant la préparation des installations de bornes de recharge dans le cadre du Projet VE aux États-Unis, on a constaté qu il n existait pas de directive nationale d accessibilité pour ces installations. Ainsi, certains fournisseurs de bornes et certaines compétences locales délivrant des permis ont carrément ignoré le sujet. D autres, souhaitant se conformer totalement aux interprétations strictes des exigences d accessibilité, ont créé des conditions telles que l installation de l appareillage et des bornes serait impossible, voire d un coût tellement excessif qu aucun éventuel propriétaire de site de recharge ne l accepterait. Ceci a eu pour conséquence que plusieurs organismes ont lancé des études pour élaborer des recommandations d accessibilité qui devraient être soumises pour examen. La plupart de ces études et recommandations n ont pas tenu compte du coût de la conformité imputable au propriétaire du site de recharge. Dans la plupart des cas où une rénovation des installations en place est entreprise, il est acceptable de renoncer à des améliorations visant l accessibilité, s il est démontré que le coût de mise en conformité va dépasser 20 % des coûts du projet d amélioration. Cette considération doit être appliquée pour aider à promouvoir l accès des bornes de recharge au grand public. 11-1

98 11.3 Signalisation Il est possible d appuyer l encouragement de l adoption des VE en rendant les bornes disponibles au public. Disponibilité publique signifie que les bornes doivent être faciles d accès aux conducteurs de véhicule électrique rechargeable (VER) qui cherchent un endroit pour recharger le bloc-batterie. Les panneaux de signalisation doivent servir à la fois de système d orientation (repérage des bornes) et de règlements d utilisation (contrôle d accès à l espace de recharge). On a constaté que le choix d un pictogramme standard est important pour l éducation du public et pour reconnaître le système d orientation et les règlements d utilisation. Aux États-Unis, un pictogramme temporaire a été choisi par plusieurs états, mais nombre d états n y ont pas souscrit. Le paragraphe 3.5 décrit le pictogramme retenu pour le Canada. Ce pictogramme doit être employé dans les rues et sur les autoroutes, ainsi que dans les espaces et parcs de stationnement où des bornes sont installées. Normaliser la signalisation est essentiel car on a constaté que, sans règlement, les conducteurs de véhicules thermiques ne perçoivent pas le pictogramme de VE comme restrictif et se garent donc dans les espaces réservés aux VE. Ceci est d autant plus vrai lorsque les espaces de stationnement sont proches de l entrée du magasin ou de l établissement visité. Il faut envisager des panneaux indiquant que l espace de stationnement doit être réservé pour Recharge de VE seulement, de façon à éviter autant que possible le stationnement des véhicules thermiques à ces endroits. À noter qu il n est pas recommandé d utiliser des panneaux indiquant Stationnement pour VE seulement, car il ne s agit pas d un incitatif pour stationnement de VE. L incitatif est plutôt de fournir un espace pour la recharge. Ceci dit, un VE non raccordé à la borne de recharge ne doit pas occuper un espace réservé à la Recharge de VE seulement. En élaborant des lois et règlements assurant que des espaces portant la mention Recharge de VE seulement soient disponibles aux utilisateurs de VE, il est important de faire preuve de modération dans la décision des pénalités à imposer aux contrevenants. Dans certaines situations, les sanctions étaient si sévères qu elles ont joué un rôle dissuasif pour les utilisateurs potentiels de VE, ce qui allait à l encontre de l objectif d adoption des VE par le grand public Devis d installation On a constaté qu il serait avantageux d obtenir un devis auprès de deux entrepreneurs-électriciens et/ou entrepreneurs généraux avant d installer une infrastructure de recharge pour VE. En plus de fournir les coûts estimatifs pour l emplacement privilégié et pour un emplacement secondaire de l installation, les devis doivent couvrir le coût de délivrance des permis appropriés. Lors de l examen des devis, on doit s assurer que le calendrier du projet prend en compte la délivrance des permis et les inspections exigées Prévisions pour expansions futures Lorsque la décision est prise d installer une infrastructure de bornes pour VE sur un site nouveau ou déjà existant, l équipe de planification doit prévoir un surdimensionnement des conduits ou encore des parcours de conduit supplémentaires afin de permettre l installation de futures bornes de recharge. Ceci aidera à abaisser les coûts d un futur élargissement de l infrastructure, et à accélérer les travaux d expansion. 11-2

99 11.6 Conformité de zonage Chaque province et ses régions ont des exigences et des règlements de zonage différents. Avant de procéder à l installation d une infrastructure de recharge, on doit donc vérifier les questions du zonage auprès du gouvernement provincial ou des autorités compétentes locales, afin d assurer la conformité du zonage. Chaque partie de l installation doit satisfaire aux exigences de cette zone ou province particulière Coûts des permis Dans le cadre du Projet VE, des bornes ont été installées dans de nombreuses juridictions différentes partout aux États-Unis. Chaque juridiction a fourni le prix du permis de travail d électricité. Dans certains endroits, le coût du permis était basé (raisonnablement) sur un travail de type comparable à l installation d un circuit électrique domestique pour une sécheuse. D autres considéraient les bornes pour VE comme une nouvelle source de revenu pour la juridiction et les frais de permis demandés étaient jusqu à 10 fois plus élevés que les autres. De tels frais s ajoutent au coût des installations et peuvent décourager les adeptes potentiels de VE Planification de l infrastructure des bornes pour VE Diverses méthodes de planification de l infrastructure des bornes pour VE ont été élaborées. Certaines s appuient sur des systèmes d information géographique (SIG) pour trouver les meilleurs emplacements en fonction de l écoulement de la circulation, de l aménagement des espaces, de la densité des emplois, de la démographie des propriétaires de VE, etc. D autres se basent simplement sur la recherche de propriétaires prêts à accueillir un site de recharge pour l installation des bornes. Les municipalités qui prévoient d installer une infrastructure de recharge publique doivent envisager d engager des consultants pour les aider Facteurs motivant le choix d un site Selon la situation, la principale motivation pour l installation d une borne peut considérablement varier d un scénario à l autre. Voici certains des facteurs de motivation les plus courants pour le choix d un site de recharge de VE : Créer un symbole public pour favoriser l usage de VE : o si la motivation est de fournir un emplacement hautement visible qui peut servir de symbole public à des fins promotionnelles, on fera alors en sorte que site de recharge sera aussi largement utilisé et accessible. Générer des recettes : o si générer des recettes est le principal facteur de motivation, il serait souhaitable de choisir un emplacement avec un taux élevé de renouvellement d utilisateurs. Un bon exemple serait une clinique avec un flot régulier de patients durant toute la journée. Un mauvais exemple serait un parc de stationnement de longue durée dans un aéroport. 11-3

100 Mesures incitatives pour les clients : o certaines entreprises peuvent décider d installer des bornes de recharge pour encourager leurs clients propriétaires de VE à revenir plus souvent. Un bon exemple serait l aire de stationnement d un restaurant. Mesures incitatives pour les employés : o Certains employeurs peuvent vouloir encourager leurs employés à adopter les VE en aménageant un site de recharge gratuite sur le lieu de travail. Avant de décider ceci, il est recommandé que l employeur examine les politiques relatives au personnel afin de s assurer qu il ne crée pas une situation où certains employés semblent plus favorisés que d autres. Favoriser l accès à des bornes pour VE : o Des bornes de recharge peuvent être installées dans des lieux publics pour aider les utilisateurs de VE qui n ont pas un accès facile à des bornes dans ou près de leur résidence. Un exemple de bon emplacement de bornes serait un quartier à haute densité de population où les résidents (vivant surtout dans des IRLM) utilisent en majorité le stationnement sur rue, ou dont les immeubles ne disposent pas encore de bornes Incitatifs pour les tarifs différenciés dans le temps Selon certaines suggestions, offrir des mesures incitatives pour la recharge des VE durant les heures creuses, grâce à des tarifs différenciés dans le temps (TDT) proposés par le distributeur d électricité, peut changer les habitudes de recharge des utilisateurs de VE. Les analystes du Projet VE ont étudié spécialement les données du projet pour vérifier cette allégation. L évaluation des résultats passait par deux conditions : la disponibilité de sites de recharge, c.-à-d. si des bornes étaient disponibles ; et la puissance appelée de recharge, c.-à-d. si, étant disponibles, les bornes étaient vraiment utilisées. À titre d illustration, les analystes ont choisi les données du quatrième trimestre 2011 et ont représenté graphiquement la disponibilité des sites de recharge pour deux marchés distincts, dans le cadre du Projet VE : San Francisco (Californie) et Nashville (Tennessee). Il est évident que les tendances de recharge sont différentes en fin de semaine et en semaine ; mais comme la plupart des tarifs TDT s appliquent en semaine, c est ce critère qui a été retenu. Pour ces deux marchés, la disponibilité quotidienne de recharge de toutes les bornes a été tracée sur le même graphique de routine quotidienne, en pourcentage de toutes les bornes résidentielles dans ce secteur du marché. En observant la figure 11-1, on constate que vers 4 h du matin, à aucun moment pendant tout le trimestre, le nombre total de bornes résidentielles en activité a été inférieur à environ 25 % ou supérieur à approximativement 55 %. La valeur médiane était de 45 % environ, ce qui signifie qu il y avait les mêmes nombres de points de données au-dessus et au-dessous de cette valeur. La région du quartile inférieur (RQI) correspondrait aux 25 % à 75 % de la variance. Présenter la valeur médiane est très descriptif et plus représentatif, car cela permet d éliminer les points fortement variables comme les vacances de l Action de grâces ou de Noël. 11-4

101 Pourcentage de bornes Pourcentage de bornes Directive Canadienne en Matière de Déploiement d Infrastructures de Recharge des VE RQI max min médiane Heure du jour Figure 11-1 Disponibilité des bornes résidentielles en semaine à Nashville (TN) De façon générale, ce graphique (figure 11-1) montre les habitudes typiques des utilisateurs de VE qui branchent leur véhicule en arrivant à la maison en soirée, vers 17 h ; il montre aussi que le nombre de véhicules qui se branchent augmente jusqu à environ minuit. Puis, le débranchement des véhicules commence vers 6 h du matin lorsque les gens retournent à leur routine quotidienne. RQI max min médiane Heure du jour Figure 11-2 Disponibilité des bornes résidentielles en semaine à San Francisco Le graphique de la figure 11-2, qui représente la disponibilité des bornes résidentielles en semaine à San Francisco, montre une cohérence des habitudes de recharge entre les utilisateurs de VE à San Francisco et ceux de Nashville. De façon générale, dans ces deux endroits, les VE, les bornes de recharge résidentielle et les durées de recharge sont utilisés quasiment de la même manière. 11-5

102 Puissance absorbée par borne (kw) Puissance absorbée par borne (kw) Directive Canadienne en Matière de Déploiement d Infrastructures de Recharge des VE RQI max min médiane Heure du jour Figure 11-3 Puissance absorbée par les bornes résidentielles en semaine à Nashville Dans la figure 11-3, la courbe de puissance absorbée par les bornes de recharge suit de très près la courbe de disponibilité, ce qui indique que, pour la plupart des utilisateurs de VE, la recharge commence dès que le véhicule est raccordé à la borne. Certains des premiers véhicules à se brancher ont déjà terminé leur recharge lorsque les derniers véhicules se raccordent. RQI max min médiane Heure du jour Figure 11-4 Puissance absorbée par les bornes résidentielles en semaine à San Francisco La figure 11-4 montre que, dans le cas de San Francisco, la courbe de puissance absorbée par les bornes connaît une forte augmentation à minuit ; l échelle a d ailleurs été ajustée pour mettre cet effet davantage en évidence. Même si les VE ont été branchés vers la même heure que ceux de Nashville, on constate que la recharge n a réellement commencé, pour San Francisco, qu à partir de minuit. La différence marquante entre ces deux villes est que le distributeur d électricité de San Francisco a mis en œuvre des tarifs TDT qui incitent les utilisateurs de VE à recharger après minuit. Cette information préliminaire indiquerait que les tarifs différenciés dans le temps ont une incidence significative sur les habitudes de recharge des conducteurs de VE. 11-6

103 Cette information souligne en outre d autres aspects qui devraient être pris en ligne de compte par les distributeurs d électricité qui souhaiteraient atténuer cette importante période de pointe durant les heures creuses. Grâce au Projet VE, un grand nombre d articles sur les enseignements tirés du projet sont ou seront publiés. Le Projet s achèvera en décembre 2013 et il devrait générer une très grande quantité de données sur les habitudes de recharge des propriétaires de VE. Les résultats de l étude seront affichés sur le site et accessibles gratuitement Puissance des bornes de RRCC Un enseignement marquant tiré du Projet VE aux États-Unis est qu il peut y avoir des différences importantes entre les structures tarifaires des nombreux distributeurs d électricité. Dans les régions où les capacités et/ou les coûts de production d énergie sont préoccupants, on trouve en général des structures tarifaires visant à limiter la puissance maximale appelée par les clients. Cela signifie que des coûts supplémentaires peuvent être imposés à un établissement dont la puissance maximale appelée dépasse un seuil prédéfini. Ces primes de puissance s appliquent en général à la facturation du mois entier, en fonction de la pointe de consommation enregistrée sur chaque intervalle de 15 minutes. Une borne de recharge rapide en c.c. (RRCC) de plus grande puissance (par ex., 50 kw) occasionnera probablement une prime de puissance maximale et l établissement visé pourrait alors recevoir une facture de plusieurs centaines de dollars pour le mois. Si ce montant peut être absorbé par un grand nombre de recharges, l effet ne sera pas aussi marquant que s il se fait sentir dans les premiers jours de l adoption de la RRCC où l utilisation est minime. Ces primes de puissance peuvent s avérer un élément dissuasif notable pour les éventuels propriétaires de sites de recharge. C est pourquoi les fournisseurs de bornes et les distributeurs d électricité envisagent diverses solutions pour atténuer ce coût. En vue de faire augmenter l adoption des VE, les organismes de réglementation pourraient proposer des amendements spéciaux destinés à exempter les exploitants de bornes de RRCC des primes de puissance. Diverses autres possibilités sont bien sûr envisageables. Les fournisseurs de bornes peuvent adapter les algorithmes de recharge de façon à limiter la puissance de recharge en deçà du seuil prédéfini. D autres peuvent faire en sorte que, en régulant la durée maximale de maintien de la recharge à un niveau élevé, la moyenne de la puissance maximale appelée ne dépasse pas le seuil pendant la période de 15 minutes. D autres encore proposent d ajouter des batteries de stockage qui fourniraient une source d énergie suffisante pour permettre à la puissance appelée sur le réseau électrique de rester au-dessous du seuil pendant la recharge. Les batteries de stockage seraient ensuite rechargées une fois la recharge du (ou des) VE terminée. Une telle solution peut occasionner de plus longues durées de recharge et/ou un coût de projet plus élevé Installation de bornes de RRCC Bien qu il soit comparable à celui d une borne de niveau 2 en c.a., le processus d installation d une borne de recharge rapide en c.c. est, en pratique, plus long, plus laborieux et plus coûteux. La puissance des bornes de RRCC de niveau 1 peut atteindre jusqu à 40 kw, tandis que celle des bornes de RRCC de niveau 2 varie de 40 à 100 kw. Dans le Projet VE, la puissance des bornes installées est de 60 kw. Ces bornes doivent incorporer un appareillage de conversion de puissance pour convertir le courant alternatif en courant continu, et pour délivrer cette énergie c.c. au véhicule. Généralement, 11-7

104 plus la puissance est grande, plus l appareillage est volumineux et coûteux. Le modèle Blink utilisé dans le Projet VE est constitué d un système à deux unités : un appareil d électronique de puissance relié au réseau (GPU) et la borne de recharge elle-même. La figure 11-5 ci-dessous montre une installation d appareillage Blink pour recharge rapide en c.c. Figure 11-5 Installation d appareillages de RRCC Le concept du système à deux unités a été choisi pour séparer l interface utilisateur en une section qui permet des recettes publicitaires et deux bornes de recharge. (Nous reviendrons sur la publicité dans la section traitant du modèle économique des bornes de RRCC.) Bien que ceci ajoute une quantité marginale au coût de l installation globale, toutes les bornes de RRCC partageront des exigences similaires d installation. L alimentation électrique pour ce type appareillage de recharge varie entre 200 A à 208 Vc.a. et 71 A à 600 Vc.a. Le chargeur Blink installé est alimenté par un courant maximum de 89 A à 480 Vc.a., mais ce type de branchement n est pas disponible dans la plupart des sites de recharge du Projet VE. Il faut donc ajouter un branchement électrique distinct qui accroît les coûts d installation et impose de nouveaux frais mensuels (pour ce circuit). Ceci pourrait toutefois être le meilleur choix, si le fournisseur de bornes ou une tierce partie doit en conserver la propriété ou le contrôle opérationnel. Les travaux de terrassement et de réaménagement sont essentiellement les mêmes pour les bornes de niveau 2 en c.a. et les bornes de RRCC. Néanmoins, pour ces dernières, les procédures de délivrance de permis ont généralement nécessité davantage de participation des architectes et ingénieurs à cause de la demande de plans et de calculs plus détaillés. Dans le cas de l appareillage Blink de recharge rapide en c.c., l écran pour la publicité a dû faire l objet d une révision des plans avec les autorités locales ayant juridiction sur la publicité extérieure. 11-8

105 Pour trouver le bon emplacement d une borne de RRCC sur un parc de stationnement, on utilise les mêmes critères que pour une borne de niveau 2 en c.a. Il existe pourtant une légère distinction au niveau des exigences d accessibilité. Avec une borne de niveau 2 en c.a., on peut s attendre à ce que la recharge soit offerte au conducteur du VE à titre de commodité lorsqu il visite l établissement ou le centre commercial. Ce qui signifie que le but principal de sa présence est la visite et non pas la recharge de son VE. Par conséquent, toutes les exigences d accessibilité ci-après sont importantes : Pouvoir sortir du véhicule et s approcher de la borne de recharge Utiliser la borne conçue pour être accessible Réaliser aisément le raccordement du véhicule à la borne Fournir une voie d accès facile à l établissement. Dans le cas de la borne de RRCC, le but premier du conducteur de VE est de recharger rapidement son véhicule. Durant la recharge, il peut, par simple commodité, faire un saut jusqu à l établissement dont il occupe le stationnement. Ainsi, le quatrième critère d accessibilité la voie d accès facile à l établissement peut être négligeable. Selon l emplacement de la borne de RRCC, une voie d accès à l établissement qui répond à toutes les prescriptions de rampe et de passage d obstacles le long d un parcours acceptable, risque d augmenter considérablement le coût du projet. Durant le Projet VE, les chercheurs ont constaté que les coûts d installation d un appareillage de recharge rapide en c.c. sont généralement compris entre et $, sans le chargeur. Tout comme pour une borne de niveau 2 en c.a, on peut réduire les coûts si le terrassement est effectué dans une zone paysagée plutôt que bétonnée ou asphaltée. La proximité à la source d alimentation électrique peut également faire diminuer les coûts Borne de niveau 2 avec borne de RRCC Une borne de recharge rapide en c.c. peut remplir plusieurs fonctions, notamment comme dispositif de secours d un réseau local de bornes de niveau 2 en c.a., ou comme système d appoint permettant d augmenter l autonomie des VE le long des corridors de transport. Les chercheurs du Projet VE ont trouvé qu un site de recharge rapide en c.c. pouvait parfois satisfaire un de ces objectifs tout en appuyant le réseau local de bornes de niveau 2 en c.a. Ainsi, l installation sur un même site d une borne de niveau 2 en c.a. près d une borne de RRCC devient une option courante. Et si la borne de niveau 2 en c.a. est installée en même temps que la borne de RRCC, ses coûts en seront réduits Modèles économiques de RRCC L année qui vient de s écouler a vu l annonce de plusieurs nouveaux modèles d appareillage de RRCC qui en sont à diverses phases de développement et d essai. Bien que la plupart des fabricants n aient pas publiquement annoncé le coût des unités, on devine que celles-ci seront sensiblement plus chères que les bornes de niveau 2 en c.a. Par conséquent, des nouveaux modèles économiques sont à l étude pour la propriété, l exploitation et l entretien de l appareillage de RRCC. Dans le Projet VE, on a constaté que même si les propriétaires de sites de recharge peuvent être motivés par la présence d une borne sur leur propriété, ils préféreraient ne pas l acheter, ni l exploiter. Ainsi, des modèles de droits de propriété sont élaborés en collaboration avec les fabricants ou exploitants de bornes, en vue de la propriété et de la gestion des appareillages de RRCC. 11-9

106 En tant qu autre source potentielle de recettes pour le propriétaire ou le gestionnaire (tiers) du site de recharge, la publicité constitue un attrait conceptuel commun pour certains emplacements de bornes de RRCC. Comme on le voit vu dans beaucoup de stations-service, l écran publicitaire peut afficher des annonces générales préenregistrées ou des annonces personnalisés à l usage du propriétaire ou du gérant. La borne de recharge elle-même peut être recouverte d une bannière publicitaire, ce qui ajoutera une autre source de revenu Installation sur le site d une station-service L installation d une borne pour VE dans une station d essence présente certains avantages en ce sens que le public est habitué depuis longtemps à ces endroits pour se ravitailler en carburant ; autre avantage, les stations d essence sont déjà en place. Des efforts considérables ont été déployés en études de marché par les propriétaires de ces stations pour trouver l emplacement idéal aux abords des axes de circulation, et ces stations sont souvent jumelés à un établissement de dépanneur où le conducteur peut chercher et acheter des articles pendant que son VE se recharge (un aspect potentiellement intéressant pour le conducteur de VE). Nombre de gestionnaires de stations d essence envisagent d offrir la recharge de véhicules électriques pour élargir leur commerce. Du fait de la nature de l emplacement, la borne de RRCC peut s avérer le type de borne le plus approprié pour ces postes de distribution d essence, vu que les voitures n y restent en général que peu de temps. L installation dans des stations de distribution d essence s accompagne de complications supplémentaires. En effet, dans ces stations, certaines zones sont classées emplacements dangereux par le National Electric Code 14 aux États-Unis et par le CCÉ 15 au Canada. Ces zones sont réparties comme suit : Emplacements de classe I endroits pouvant contenir des gaz ou vapeurs inflammables en quantité suffisante dans l air pour constituer des atmosphères explosives gazeuses ; Emplacements de classe I, zone 1 endroits contenant des atmosphères explosives gazeuses susceptibles d être présentes dans des conditions normales de service ; Emplacements de classe I, zone 2 endroits où des gaz ou des vapeurs inflammables sont manipulés ou traités. Les prescriptions d installation exigent que l appareillage de RRCC soit situé en dehors des emplacements de classe I, zones 1/2. ECOtality a par ailleurs constaté que l appareillage de RRCC devait obligatoirement être installé à une distance supérieure à 25 pieds de l aire de remplissage des réservoirs de carburant. La figure 11-6 montre une station d essence type, y compris ses emplacements dangereux. Elle montre également deux endroits potentiels pour l appareillage de RRCC. La conception des stations de distribution d essence prend également en considération le passage des camions citernes, qui est le chemin emprunté par ces camions lorsqu ils entrent, remplissent les réservoirs puis quittent la station. Souvent, ce chemin croise les places de stationnement proches de l établissement du dépanneur. Une exigence supplémentaire qui s est avérée souhaitable était que la borne de RRCC ne se trouve pas sur le passage des camions citernes, ni n entrave les mouvements de ces camions. L emplacement de la borne de RRCC doit également être choisi de façon à éviter les zones où se trouvent les évents de réservoirs de carburant et les installations d eau et d air comprimé, qui risquent de poser des problèmes d obstruction ou d accès. Comme on l a mentionné auparavant, les autorités compétentes locales doivent être consultées avant la phase de conception de toute nouvelle installation dans une station d essence. 14 National Electric Code Section CEC Part 1 Section

107 RUE UNTEL Directive Canadienne en Matière de Déploiement d Infrastructures de Recharge des VE INSTALLATIONS D'AIR/D EAU ET TÉLÉPHONES PUBLICS (SE RÉFÉRER À LA NOTE 7 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) LE CONDUIT DU GPU À LA BORNE EST INSTALLÉ EN SURFACE, LE LONG DU MUR, PUIS DEVIENT SOUTERRAIN LORSQU IL TRAVERSE LA ZONE DE TROTTOIR OU DE VOIE PIÉTONNIÈRE OPTION 1 EMPLACEMENT PRIVILÉGIÉ POUR LA BORNE DE RECHARGE (SE RÉFÉRER AUX NOTES 2, 3, 4, 5, 7 & 8 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) APPAREIL D ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE RELIÉ AU RÉSEAU (GPU) (SE RÉFÉRER AUX NOTES 2, 5 & 7 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) ZONE DE SÉCURITÉ DES CAMIONS CITERNES (SE RÉFÉRER À LA NOTE 5 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) OPTION 2 AUTRE EMPLACEMENT POSSIBLE POUR LA BORNE DE RECHARGE (SE RÉFÉRER AUX NOTES 2, 3, 4, 5, 7 ET 8 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) ENDROITS DE CLASSE I, ZONES 1 et 2 (SE RÉFÉRER À LA NOTE 5 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) ZONE DE PASSAGE DES CAMIONS CITERNES (SE RÉFÉRER AUX NOTES 4 & 5 DU PLAN D AMÉNAGEMENT DU SITE) CECI EST UNE ILLUSTRATION DU PARCOURS DE LIVRAISON DES CAMIONS CITERNES. CONSULTER LE GESTIONNAIRE DES INSTALLATIONS POUR OBTENIR LE PARCOURS EXACT DE LIVRAISON DU CARBURANT Figure 11-6 Station d essence type montrant également les emplacements dangereux 11-11