Réalisation
Une infrastructure de recharge haute puissance adaptée aux contraintes des transporteurs
Comment concilier recharge rapide des poids lourds électriques, recharge de plusieurs camions pendant leurs temps d’immobilisation et évolution future d’une flotte ?
C’est tout l’enjeu de la station de recharge EVERGREEN déployée sur le site de Kimmel, pour laquelle TSG France est intervenu dans la réalisation des études techniques, des infrastructures électriques et du génie civil nécessaires à l’intégration des équipements de recharge.
La station associe notamment une solution de recharge très haute puissance pouvant atteindre 550 kW, adaptée aux besoins de recharge rapide en journée, et une architecture Kempower permettant de distribuer la puissance entre plusieurs points de charge, particulièrement pertinente pour exploiter les pauses longues et les périodes d’immobilisation nocturne des poids lourds.
L’objectif : disposer de la bonne puissance au bon moment, en fonction des contraintes opérationnelles des transporteurs.
Le besoin : adapter la recharge électrique aux temps d’arrêt des poids lourds
L’électrification d’une flotte de camions ne consiste pas simplement à remplacer une pompe à carburant par une borne électrique.
Le dimensionnement d’une station de recharge pour poids lourds dépend notamment du nombre de véhicules, de leur consommation énergétique, des kilomètres parcourus quotidiennement, des temps d’arrêt disponibles et de la capacité électrique du site. Ces paramètres doivent être croisés pour déterminer l’architecture de recharge appropriée.
Dans le cadre du projet EVERGREEN, l’infrastructure devait donc pouvoir répondre à plusieurs usages :
- proposer une recharge très haute puissance jusqu’à 550 kW pour restituer rapidement de l’énergie aux véhicules lors des arrêts courts
- permettre la recharge simultanée de plusieurs poids lourds
- exploiter les pauses longues, notamment nocturnes, pour répartir intelligemment la puissance disponible
- intégrer les contraintes de circulation et d’exploitation propres aux ensembles routiers
- préparer l’infrastructure à l’évolution des besoins de recharge des camions électriques.
Cette approche permet d’adapter la recharge aux opérations du transporteur plutôt que d’imposer les mêmes niveaux de puissance à chaque véhicule et à chaque moment de la journée.
Deux stratégies de recharge pour répondre aux usages des transporteurs
Recharge très haute puissance pour les arrêts courts
Lorsqu’un camion doit reprendre rapidement la route, le temps disponible pour la recharge devient un facteur déterminant.
La station EVERGREEN propose une recharge pouvant atteindre 550 kW, afin de répondre aux besoins de recharge rapide des poids lourds électriques pendant les phases d’exploitation en journée.
Cette puissance élevée permet d’exploiter les périodes d’arrêt courtes pour restituer une quantité importante d’énergie au véhicule, sous réserve naturellement de la puissance acceptée par le camion et des conditions de recharge.
Recharge multiple pour les pauses longues et la nuit
Les besoins sont différents lorsqu’un poids lourd reste immobilisé plusieurs heures.
Une puissance maximale sur chaque emplacement n’est alors pas nécessairement la stratégie la plus pertinente. Un camion immobilisé plusieurs heures pendant la nuit n’a pas les mêmes besoins qu’un véhicule devant reprendre rapidement la route.
La solution Kempower permet de distribuer la puissance disponible entre plusieurs points de recharge afin d’alimenter plusieurs véhicules en fonction de leurs besoins.
Cette architecture est particulièrement adaptée à la recharge nocturne des flottes de poids lourds électriques : les véhicules peuvent profiter de leurs périodes d’immobilisation pour récupérer l’énergie nécessaire à leurs prochaines rotations.
Une architecture Kempower adaptée à la recharge des camions électriques
Pour répondre à ces différents besoins, l'installation repose notamment sur une architecture de recharge Kempower.
-
4 satellites de recharge DC Kempower
Pour disposer de plusieurs points de recharge et distribuer la puissance au plus près des véhicules
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1 point de recharge MCS
Pour préparer l'infrastructure aux besoins de recharge à très haute puissance des véhicules industriels
-
1 armoire électrique dédiée de 400 A
Pour l'alimentation de l'infrastructure
Anticiper la recharge MCS des poids lourds
Le projet intègre également un point de charge MCS (Megawatt Charging System).
Le MCS est destiné aux véhicules électriques lourds et vise à permettre des niveaux de puissance supérieurs à ceux de la recharge DC conventionnelle, afin de transférer une quantité importante d’énergie pendant un temps d’arrêt réduit.
Son intégration dans le projet permet d’anticiper l’évolution des camions électriques et l’augmentation des besoins de puissance liés à certains usages du transport routier.
Pour un transporteur, cette anticipation est importante : une station de recharge poids lourds doit être dimensionnée non seulement pour les véhicules présents aujourd’hui, mais aussi en fonction de l’évolution future de la flotte et des technologies de recharge.
Comment concevoir une station de recharge pour une flotte de poids lourds électriques ?
Il n’existe pas une architecture de recharge universelle pour tous les transporteurs.
Une flotte dont les camions restent plusieurs heures au dépôt pendant la nuit n’a pas les mêmes besoins qu’une flotte nécessitant des rotations rapides pendant la journée.
Plusieurs paramètres doivent être analysés :
- nombre de camions électriques à recharger
- kilométrage et consommation énergétique quotidienne
- temps d’immobilisation des véhicules
- puissance de recharge acceptée par les camions
- nombre de recharges simultanées
- capacité électrique disponible sur le site
- organisation des flux et circulation des ensembles routiers
- évolution prévue de la flotte
L’objectif est donc moins de rechercher systématiquement la puissance maximale sur chaque emplacement que de déterminer la puissance nécessaire au bon endroit et au bon moment pour garantir les opérations de la flotte.
