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Il existe un délicieux fantasme selon lequel les batteries de toutes les voitures électriques du monde pourraient agir comme une centrale électrique virtuelle géante et distribuée qui stockerait l'électricité issue des énergies renouvelables lorsqu'elle est abondante et la restituerait au réseau lorsque la demande dépasse l'offre. . Les batteries pourraient également effectuer des tâches de stabilisation du réseau. Grâce à V2G, abréviation de véhicule-réseau, les services publics économiseraient beaucoup d'argent en n'ayant pas à acheter leurs propres batteries de stockage à l'échelle du réseau et paieraient les propriétaires de véhicules électriques pour avoir le privilège d'utiliser leurs batteries à la place.

Ce rêve est certes attrayant, mais pour en faire une réalité, il faut que beaucoup de choses se produisent en même temps. Willett Kempton, professeur à l'Université du Delaware, et son équipe de chercheurs sur les véhicules électriques ont commencé à utiliser des véhicules électriques comme batteries de réseau en 2007. Leur première expérience de ce type a depuis été reproduite dans des projets V2G à travers le monde.

Kempton sait qu'il existe des lacunes technologiques et politiques qui empêchent le V2G d'être largement adopté. C'est pourquoi il a passé des années à travailler sur une norme technologique qui pourrait faire du V2G une option réaliste pour les constructeurs automobiles, les services publics et les conducteurs. La norme s'appelle SAE J3068. En janvier, SAE International a officiellement adopté de nouvelles fonctionnalités V2G clés que Kempton qualifie de "moyen « pratique, peu coûteux et réalisable » de transformer chaque véhicule électrique en batterie de réseau itinérant.

Pourquoi les normes V2G sont importantes

Le grand défi, raconte Kempton Médias canariens, fournit aux services publics tous les points de données dont ils ont besoin pour se sentir à l'aise en recevant l'énergie des véhicules électriques. "Quand quelque chose pousse l'électricité sur le réseau, ils veulent savoir ce que c'est", a déclaré Kempton. "Ils ne veulent pas dire : "Nous sommes sûrs à 95 % de quelle voiture il s'agit.'"

Aujourd'hui, les technologies de recharge utilisées dans les véhicules électriques et les bornes de recharge ne sont tout simplement pas configurées pour fournir et gérer ces informations, a déclaré Kempton. Le V2G est particulièrement compliqué lorsque c'est le véhicule électrique lui-même, plutôt que la borne de recharge à laquelle il est branché, qui doit communiquer avec le service public. Les chargeurs de niveau 1 et de niveau 2 qui fonctionnent sur secteur ne sont pas équipés pour envoyer aux services publics les données nécessaires au fonctionnement de V2G.

Les systèmes de charge rapide CC, quant à eux, contiennent des onduleurs qui convertissent l’énergie du réseau CA en courant continu. Ces onduleurs gèrent l'interaction du réseau avec le chargeur et le véhicule. Mais avec la recharge de niveau 1 et de niveau 2, "l'onduleur est dans votre voiture", explique Kempton. Cela fait de chaque véhicule électrique compatible V2G "un onduleur itinérant", ce qui rend la tâche plus compliquée pour les services publics. Ils doivent désormais certifier un onduleur qui se déplace d'un endroit à l'autre au lieu d'un onduleur connecté en permanence au même point du réseau.

La plupart des conducteurs de véhicules électriques utiliseront des chargeurs rapides CC pour recharger rapidement et partir, ce qui rend peu probable que leurs voitures soient disponibles pour la recharge V2G. La recharge CA, qui s'effectue à la maison, au travail, dans les centres commerciaux et dans d'autres endroits où les gens laissent leur voiture branchée pendant des heures, constitue un cadre bien plus adapté au V2G pour le marché de masse.

La norme technologique SAE J1772 utilisée pour la recharge CA de niveau 1 et de niveau 2 n'est tout simplement pas capable de dire aux services publics tout ce qu'ils doivent savoir. Il "peut dire trois ou quatre choses", notamment s'il est "connecté à une station de recharge" et s'il est "prêt à charger", explique Kempton. Cela peut également limiter la quantité d’énergie qu’un véhicule électrique consomme de la station de recharge. «C'est tout le répertoire des signaux. C'est génial si vous voulez vous brancher et charger, mais pas pour grand-chose d'autre.

Les véhicules électriques qui adoptent les nouvelles normes seront capables de gérer "environ 200 signaux". De plus, au lieu d'utiliser le simple système de communication analogique utilisé dans l'itération précédente, la nouvelle norme adopte une technologie qui utilise des communications numériques qui peuvent être acheminées via un fil existant dans le cordon de charge lui-même ou via des signaux sans fil, ce qui la rend bien plus utile pour communiquer toutes sortes de choses que la plupart des chargeurs actuels ne peuvent pas communiquer.

V2G pour la recharge de niveau 1 et de niveau 2

Par exemple, les véhicules électriques utilisant l’ancienne norme ne peuvent pas envoyer les différents codes de diagnostic et signaux d’erreur sur lesquels s’appuient les stations de recharge pour résoudre les problèmes de charge pouvant provoquer des erreurs de charge – une lacune qui est en partie responsable des performances problématiques de nombreux chargeurs publics de véhicules électriques aujourd’hui.

L'année dernière, SAE a adopté une autre mise à jour de la norme, J3068/1, qui inclut les capacités de diagnostic et d'identification que les conducteurs de véhicules électriques, les constructeurs automobiles et les exploitants de bornes de recharge peuvent exploiter pour mieux résoudre les problèmes de recharge. Il peut également identifier la voiture ou le compte auprès de la borne de recharge, permettant ainsi le paiement sans toujours glisser une carte de crédit.

Mais ce qui passionne vraiment Kempton, c'est une autre norme SAE – J3068/2 – adoptée le mois dernier, qui permet la capacité V2G pour la recharge de niveau 1 et de niveau 2. J3068/2 permet de fournir "la certification électrique" de véhicules individuels en reconnaissant chaque véhicule électrique via un identifiant numérique unique auquel les services publics peuvent faire référence pour vérifier s'ils sont autorisés à fournir de l'électricité au réseau.

Le même système de certification permet également au service public de communiquer "codes de réseau" avec les véhicules électriques pour arrêter de décharger de l'énergie si les circuits du réseau local sont surchargés, par exemple, ou pour lui demander de fournir de l'électricité pour atténuer les perturbations du réseau. Enfin, il permet aux services publics de payer les propriétaires de véhicules électriques pour qu’ils mettent volontairement à disposition leur capacité de batterie via un système V2G.

"Dans le cas des [chargeurs] CC, votre onduleur est boulonné au sol", a déclaré Hamza Lemsaddek, vice-président de la technologie chez Nuvve, une société V2G issue du travail de Kempton à l'Université du Delaware. Nuvve coordonne des projets V2G lucratifs dans plusieurs pays européens et au Japon, ainsi qu'au Delaware et en Californie, qui utilisent tous des bornes de recharge comme centre de contrôle plutôt que les véhicules électriques eux-mêmes. "Lorsque vous passez à AC V2G, vous disposez d'un onduleur itinérant et vous devez vous assurer que, partout où il se connecte, il dispose des paramètres appropriés requis par le service public local pour injecter de l'énergie", a-t-il déclaré.

DC contre. CA

Les chargeurs rapides CC utilisent une norme appelée ISO 15118-20 pour gérer les communications et les opérations entre les véhicules et le réseau. Cette norme est "idéale pour DC V2G, mais il lui manque certains signaux et fonctionnalités clés pour AC V2G", a-t-il déclaré. Les programmes pilotes de services publics se sont concentrés sur les applications véhicule-domicile, qui évitent les complications liées au réinjection de l’énergie stockée dans les véhicules électriques vers le réseau, ou se sont appuyés sur des normes moins bien adaptées et des solutions technologiques ponctuelles pour tester le véritable V2G.

Kempton espère que les constructeurs automobiles commenceront bientôt à intégrer ces nouvelles capacités dans leurs véhicules électriques et que les services publics investiront dans les systèmes de communication et de contrôle nécessaires pour travailler avec eux. Si la technologie décolle, elle pourrait aider des millions de propriétaires de véhicules électriques à utiliser leurs batteries pour gagner de l’argent supplémentaire et donner un coup de pouce significatif à un réseau électrique de plus en plus sollicité.

Dans un premier temps, son équipe du campus des sciences, technologies et recherches avancées de l'Université du Delaware prévoit de lancer un projet pilote le mois prochain avec le service public Delmarva Power, basé au Delaware, l'un des six services publics réglementés appartenant à Exelon, basé à Chicago. Ce projet pilote testera les capacités nouvellement standardisées sur une poignée de véhicules utilitaires.

A étude de 2021 par Brian Tarroja, professeur à l'Université de Californie à Irvine, et Eric Hittinger, professeur au Rochester Institute of Technology, ont découvert que Le V2G pourrait faire une grande différence pour le réseau californien. Ils ont calculé que la valeur combinée de la capacité de stockage d'énergie des véhicules électriques compatibles V2G en Californie est "environ un ordre de grandeur supérieur à celui de la recharge intelligente".

NACS est plus simple et moins cher

La norme du système de recharge nord-américain (NACS) de Tesla a été certifié par SAE pour une utilisation par d'autres fabricants de chargeurs il y a deux mois. Cette norme, connue sous le nom de J3400, prend en charge une technologie de communication différente, plus simple et moins coûteuse à mettre en œuvre que la technologie CCS et peut être facilement adaptée pour fonctionner avec J3068/2. Cela "ouvre la porte à une adoption massive de cette norme technologique, a déclaré Lemsaddek.

Les fabricants de chargeurs de véhicules électriques se préparent également à intégrer les capacités AC V2G dans leurs chargeurs, a déclaré Eduard Castañeda, directeur de l'innovation chez le fabricant de chargeurs espagnol Wallbox. "Nous prévoyons que cette norme accélérera la recharge bidirectionnelle CA aux États-Unis et la permettra probablement même avant l'Europe", qui est généralement plus avancée que les États-Unis en matière de recharge des véhicules électriques.

Kempton a souligné l’importance de mettre les services publics et les constructeurs automobiles sur la même longueur d’onde sur le V2G. "Certains constructeurs automobiles importants prévoient d'intégrer la technologie et la détection J3068" dans les prochains modèles de véhicules électriques, a-t-il déclaré. "C'est une décision de mise en œuvre qui nécessite une ingénierie tournée vers l'avenir", mais qui ajoute très peu de coûts en échange d'une fonctionnalité et d'une fiabilité de charge CA bien supérieures.

Les services publics doivent également établir des processus d'interconnexion pour les véhicules électriques compatibles V2G et des programmes de paiement qui valent la peine pour les propriétaires de véhicules électriques de s'inscrire, a déclaré Kempton. À ce stade, la voie à suivre pour que ses deux décennies de travail V2G se concrétisent est relativement claire, a-t-il ajouté : "Il vous suffit d'avoir suffisamment de véhicules électriques pour y parvenir."

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• La source: https://cleantechnica.com/2024/02/22/sae-adopts-new-standards-for-vehicle-to-grid/