Rapide et simple, sans câble
Ce qui est depuis longtemps monnaie courante pour les téléphones portables ou les brosses à dents électriques pourrait bientôt devenir une réalité pour les voitures électriques : la recharge inductive sans aucun câble. Une bobine émettrice intégrée dans une plaque au sol transmet l'énergie par champ magnétique à une bobine réceptrice dans la voiture. Cela augmente considérablement le confort : le processus de recharge démarre automatiquement dès que la voiture est correctement garée. En même temps, cela ouvre de toutes nouvelles possibilités. Les voitures électriques garées seraient automatiquement connectées au réseau et pourraient à l'avenir contribuer à la transition énergétique en tant que réservoirs d'électricité mobiles.
Dans le cadre du projet pilote « INLADE », l'Empa, sous la direction du fournisseur d'énergie Eniwa AG, a testé pour la première fois en Suisse la recharge sans fil dans des conditions réelles, en collaboration avec d'autres partenaires. Le projet a été soutenu par l'Office fédéral de l'énergie (OFEN) ainsi que par les cantons de Zurich et d'Argovie. « L'objectif était de tester la technologie existante dans la vie quotidienne, de clarifier les questions techniques et réglementaires et de montrer son potentiel pour la transition énergétique », explique Mathias Huber du département « Sources d'énergie chimiques et systèmes de véhicules » de l'Empa.
Rendement identique à celui d'une recharge avec câble
Avec la nouvelle station de recharge inductive du démonstrateur de mobilité « move » de l'Empa, la voiture électrique transformée doit être garée avec précision. Un écran indique la position optimale – à l'avenir, des assistants de stationnement s'en chargeront automatiquement. Une fois le véhicule correctement positionné, le système détecte sa position au-dessus de la plaque de sol installée au niveau du sol et lance le processus de recharge. Il vérifie au préalable qu'aucun objet ni être vivant ne se trouve entre les bobines.
Dans le cadre du projet, AMAG et d'autres partenaires ont équipé des véhicules existants pour le chargement sans fil. Pour ce faire, des bobines réceptrices ont été installées et des interfaces avec le système de gestion de charge et le système à haute tension ont été intégrées. Des mesures approfondies de compatibilité électromagnétique (CEM) et des tests de sécurité ont ensuite été effectués. « Il s'agissait de s'assurer que le champ magnétique généré par la recharge par induction n'portait atteinte ni aux autres appareils à l'intérieur et à l'extérieur du véhicule, ni aux personnes », explique M. Huber. Les véhicules transformés ont ensuite obtenu une homologation individuelle pour les routes suisses. Ils comptent ainsi parmi les premières voitures électriques au monde équipées d'un système de recharge par induction adapté à un usage quotidien. La recharge classique par câble reste possible.
Les chercheurs de l'Empa ont également étudié l'impact de la recharge par induction sur la batterie et le rendement. Des tests en conditions réelles – avec de la neige, de la pluie, des différences de température et de légers écarts de stationnement – ont montré un rendement d'environ 90 %, comparable à celui de la recharge par câble. « Cette technologie fonctionne de manière très fiable dans la pratique et est aussi efficace que les systèmes de recharge classiques », conclut Huber.
Tampon pour les énergies renouvelables
Comme les autres véhicules, les voitures électriques restent immobiles en moyenne 23 heures par jour. Si elles étaient connectées en permanence au réseau électrique dans les parkings ou les garages, leurs batteries pourraient servir de stockage d'électricité, amortir les fluctuations et ainsi promouvoir les énergies renouvelables. La recharge bidirectionnelle est également possible sur le plan technique avec la technologie de recharge inductive. « Le grand avantage d'un système inductif est que les véhicules sont connectés au réseau beaucoup plus souvent sans qu'il soit nécessaire d'intervenir activement, ce qui est un plus à la fois pour le confort et la transition énergétique », explique Huber. Il en résulte également des avantages économiques : la recharge intelligente permet de réduire les coûts d'électricité, par exemple en rechargeant à des moments où la part d'électricité renouvelable est élevée, notamment pendant la journée, lorsque de plus en plus d'installations photovoltaïques alimenteront le réseau en énergie.