Les voitures électriques ou hybrides rechargeables se répandent (heureusement) de plus en plus. Mais quel est leur intérêt si on ne peut pas recharger chez soi ? Voici un tutoriel pour installer soi-même une prise de recharge. Ou comment faire des économies avant même la recharge.

Wallbox ou prise standard ?

Les vendeurs de voitures électriques vantent les mérites des Wallbox qui permettent de recharger facilement une voiture électrique. Certes ces équipements sont prêts à l’emploi et comprennent tout ce qu’il faut comme protection pendant la recharge (dans ce cas la prise est « intelligente »). Ils sont souvent installés par un professionnel et donnent parfois droit aux primes des constructeurs. Cependant, il est possible d’installer une prise de recharge standard soi-même. Les câbles fournis par les constructeurs sont équipés de boîtier de contrôle et de protection qui permettent le branchement sur une prise de recharge domestique (et là, le câble est « intelligent »).

BMW i8 et wallbox

BMW i8 et wallbox

Le prix d’une Wallbox sans l’installation est de l’ordre de 220 € (type 1). Les prises type 2 coûtent plus de 800 €.

Le matériel « à l’unité » vous reviendra à 130 € environ (sans le câble ni l’installation).

Autre différence, une wallbox permet (en général) une charge plus rapide qu’une prise standard. Mais la charge lente est meilleure pour la durabilité de la batterie.

Maintenant si vous continuez à lire cet article, c’est que vous êtes intéressé par la réalisation de l’installation par vous-même. Ou alors vous êtes simplement curieux. Si vous n’avez pas les connaissances suffisantes en électricité, consultez un professionnel. Sur Hybrid Life, nous aimons bien nos lecteurs et nous ne voudrions pas en perdre !

Les disjoncteurs

Commençons par quelques rappels sur la protection électrique. Les deux notions de protections fondamentales dans l’installation électrique sont la protection :

  • des biens (les appareils branchés sur les prises électriques)
  • des personnes physiques

Disjoncteur magnéto-thermique

Disjoncteur magnéto-thermique

Disjoncteur magnéto-thermique

La protection des biens est assurée par le disjoncteur magnéto-thermique (on parle aussi de disjoncteur divisionnaire, de porte fusible ou de coupe circuit). Ce matériel est destiné à protéger les biens matériels dans le logement : éclairage, éléments branchés sur les prises, électroménager (four plaque de cuisson, machine à laver….). Mais aussi, la protection du câble lui-même.

Le disjoncteur assure donc la surveillance de deux phénomènes que sont le court-circuit électrique et la surcharge de courant électrique. La surcharge en courant électrique amène une hausse en température du câble, son échauffement, voire la fonte de l’isolant et l’incendie du câble (et du logement autour…).

C’est en effet ce qui guette l’imprudent, si l’installation est mal dimensionnée. Prenons l’exemple d’une prise protégée en 16 A mais alimentée par un câble en 3 * 1.5 mm² prévu pour 10 A. Si on branche une voiture demandant 16 A en recharge. Le disjoncteur ne va pas réagir, par contre le câble risque de fondre !

Le disjoncteur doit donc être dimensionné :

  • par la section du câble et
  • par la puissance demandée par l’appareil connecté

Ainsi, il faut prendre la plus petite des 2 valeurs.

Disjoncteur différentiel

Interrupteur différentiel

Interrupteur différentiel

La protection des personnes est assurée par l’interrupteur différentiel, c’est la protection la plus importante. Elle permet de protéger les personnes contre le risque de fuite de courant électrique (qui peut causer des dégâts important lorsque la fuite en question traverse votre corps).

L’interrupteur différentiel (aussi appelé Inter Diff, ou ID) mesure la différence de courant en permanence entre la phase et le neutre. Souvent réglé en usine à 30 mA, il coupe le circuit dès que la différence atteint 30 mA. Cette protection agit très rapidement de façon à couper le courant quasi immédiatement en cas d’électrisation.

Couplé au circuit de mise à la terre, l’interrupteur différentiel est indispensable pour assurer la sécurité des personnes vis à vis de l’électricité.

Quelle est la différence entre un disjoncteur différentiel et un interrupteur différentiel ?

Le disjoncteur différentiel combine les deux fonctionnalités de protection des biens matériels et de protection des personnes physiques. Il assure le rôle de l’interrupteur différentiel couplé à celui du disjoncteur : Disjoncteur différentiel = Disjoncteur + Interrupteur différentiel

Le disjoncteur différentiel est aussi plus coûteux, mais nous verrons par la suite qu’il est préférable.

En résumé, le système magnéto-thermique s’occupera de protéger contre les surcharges et les court-circuits (protection des biens), et le système différentiel contre les fuites de courant (protection des personnes).

Le disjoncteur différentiel

Il existe trois classes de disjoncteurs différentiels, selon les utilisations :

  • AC : pour les utilisations standards (éclairage, prises de la maison)
  • A : pour des appareils appareils électroménagers récents qui comportent des circuits électroniques (machines à laver, plaques de cuisson…) pouvant envoyer un peu de courant continu dans l’installation, risquant de provoquer ainsi des déclenchements intempestifs du disjoncteur
  • F (ex Hpi) : quand l’installation comporte des appareils qui ne supportent pas les coupures très brèves, comme les alarmes, les congélateurs ou l’informatique

Évidemment, ils sont de plus en plus chers !

Pour recharger une voiture, il faut un type A (dit RCCB en anglais). Reverse Current Circuit Breaker = Disjoncteur de courant résiduel. Il détectera une fuite de courant.

Installation de base

Pour recharger votre voiture, il vous faudra au minimum :

  • un disjoncteur différentiel type A ou F
  • un câble bien dimensionné
  • une prise de courant

Je voulais par la suite pouvoir installer une prise de recharge de voiture électrique soit 20 A. J’ai donc pris un disjoncteur différentiel type F 20 A. Le type A n’existe pas dans ces calibres de la gamme Legrand.

Cette protection est trop importante pour une hybride rechargeable qui demande moins de 16 A. J’ai donc aussi pris un disjoncteur 16 A.

Boîtier prise étanche

Prise Plexo

La section de câble est calculée à partir de la puissance consommée mais aussi de la longueur du câble. Plus il sera long, plus il faudra augmenter sa section (pour limiter la chute de tension).

Pour la prise de courant, vous avez 2 possibilités : en intérieur ou en extérieur.

La prise intérieure peut être de type Plexo (moins coûteuse).

Prise Plexo

Prise étanche

La prise extérieure ne peut pas être une prise Plexo. En effet ces prises sont étanches… quand elles en sont pas utilisées ! Cela convient pour un outillage de jardin mais pas pour une voiture que l’on va recharger par tous les temps. Les prises adaptées sont celles-ci (bien connues des campeurs). Par contre, les connexion et déconnexion quotidiennes avec ce type de prise ne sont pas très pratiques.

J’ai donc choisi une prise Plexo posée à l’intérieur du garage et à l’abri des intempéries.

Le coût de ce matériel de base est de 130 € (hors câble), voir récapitulatif en fin d’article.

Options supplémentaires

Wattmètre sur prise

Wattmètre sur prise

Comme je ne fais jamais les choses simplement (comme diraient mes proches), j’ai aussi ajouté :

  • un compteur (heures pleines, heures creuses) pour suivre au mieux la conso électrique spécifique de la voiture
  • une prise « connectée » au téléphone qui fait programmateur et enregistreur de consommation (elle ne fait pas le café… mais elle vous dit combien il vous coûte !). Cette prise peut être emportée partout et elle me sert quand « j’achète » du courant (Airbnb par exemple). Elle est aussi très pratique quand vous voulez faire une charge partielle en heures pleines. Le modèle m’a été recommandé par @Grigou.
  • un tableau électrique parce que le précédent devenait trop petit

Installation tableau

Bon assez causé ! Passons à l’installation en pratique.

Le tableau avant

Tableau électrique avant travaux

Tableau électrique avant travaux

En bas, c’est le disjoncteur 500 mA en tête de toute l’installation.

Sur le tableau existant, il n’y a pas de différentiel mais 4 départs (tableau garage 16 A, tableau principal maison 63 A, portail 10 A et sirène alarme 16 A) de gauche à droite.

Tableau électrique détails

Tableau électrique détails

Le tableau après

Tableau électrique en cours de montage

Tableau électrique en cours de montage

Tableau électrique

Tableau électrique

Avec de gauche à droite :

  • Disjoncteur différentiel 20 A – 30 mA – type F qui alimente les disjoncteurs suivants (jusqu’à l’espace)
  • 16 A – vers tableau garage
  • 16 A – sirène
  • 10 A – portail
  • 16 A – prise plexo extérieure (pour le jardinage ou… aspirer la voiture)
  • 16 A – prise plexo intérieure (pour recharger la voiture)
  • Compteur prise recharge voiture (après l’espace)
  • Disjoncteur 63 A – vers tableau général maison

Montage prise de recharge

Sécurisation prise

Sécurisation prise

Prise sécurisée

Prise sécurisée

Le câblage de la prise doit être fait avec beaucoup de précautions. Car le profil de consommation électrique de la recharge d’une batterie est très différent de celui de tous les autres appareillages électriques de la maison. En effet, la batterie va demander l’intensité maximale (10 à 16 A selon les modèles) en permanence alors que le four, la plaque de cuisson, le fer à repasser ou le gros radiateur électrique de la salle de bain ne vont appeler l’intensité maximale que lors de la montée en température et ensuite la consommation sera variable (en général, soit intensité maxi soit zéro).

Votre prise verra passer 10 ou 16 A (2 200W ou 3 520W) pendant 3 heures ou plus !

Je voulais monter un câble de grosse section pour m’affranchir de tout risque de surcharge. Certes la distance est courte (2 mètres), mais j’avais prévu du 3 * 6 mm². Le souci est que les cosses de la prise Plexo ne sont pas prévues pour une si grosse section. J’ai trouvé la parade en montant 2 * 2.5 mm² sur chaque phase. En effet les cosses permettent de serrer deux fils.

Ainsi aucune crainte d’échauffement.

Si votre câble est correctement dimensionné, il ne bougera pas dans le temps. Par contre, la prise est l’élément de votre installation qui va vieillir le plus rapidement. En effet, les contacts s’oxydent avec le temps, d’autant plus si la prise est à l’extérieur (avec l’humidité et les écarts de température). C’est pour cela qu’il vaut mieux utiliser une prise standard et la changer assez souvent (3 ans à l’extérieur et 5 ans à l’intérieur) si on recharge à 14 ou 16 A. Les câbles de recharge CRO récents (Hyundai, Kia et Toyota) contiennent un capteur de température qui peut allumer une alarme, signe d’une prise oxydée. Avec une charge à 10 A (Toyota), vous serez tranquille pour longtemps. On peut aussi nettoyer les contacts de la prise mais vu le prix d’une prise neuve ce n’est pas très compliqué de la changer d’autant plus qu’on ne peut changer que les contacts ce qui évite de toucher à la fixation au mur.

Dans tous les cas une prise directement au tableau électrique n’est pas une bonne option. En effet, si on imagine qu’elle puisse fondre sous la température et endommager le reste du tableau (dont le disjoncteur qui la protège).

Coûts

Matériel de base

Disjoncteur différentiel 20 A – 30 mA – type F 112,80 €
Disjoncteur 16 A 7,07 €
Prise Plexo 8,63 €
Total 128,50 €

Matériel supplémentaire

Compteur bitarif 79,99 €
Prise compteur programmable 32,99 €
Coffret 22,64 €
Total 135,62 €

Grand total inférieur à 265 € (hors frais de port)

Toyota Prius 4 rechargeable sur prise de recharge DIY sécurisée

Toyota Prius 4 rechargeable sur prise de recharge DIY sécurisée

Et à l’utilisation ?

Aucun souci pour recharger, ma voiture permet de programmer la recharge :

  • Soit en donnant l’heure de début de charge
  • Soit en donnant l’heure de départ souhaitée, et la charge démarre en fonction de l’heure demandée et de la charge restante
  • Et quand je veux faire une recharge partielle en tarif heure pleine, je programme la prise « magique » pour charger juste ce qu’il faut.

Le compteur permet de relever la consommation électrique en kWh heures pleines et heures creuses. Je peux même remettre à zéro un compteur partiel pour avoir la consommation en Wh d’une recharge.

Toyota Prius 4 rechargeable

Toyota Prius 4 rechargeable

 

Et maintenant à vous de jouer 😉

 

[Total: 55 Moyenne: 3.7]

 

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