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Depuis que la prise de Type 2 s’est imposée pour la recharge des véhicules électriques, les acteurs du secteur ont recherché des solutions de recharge rapide en courant continu. La prise Combo CCS a finalement permis cette évolution. Découvrez dans cet article comment elle se distingue des autres connecteurs par sa configuration et son fonctionnement, ainsi que les avantages qu’elle apporte.
Qu’est-ce qu’une prise CCS et à quoi sert-elle ?
CCS signifie Combined Charging System. Il s’agit d’une norme pour véhicules électriques et pour les bornes de recharge qui permet à la fois la recharge en courant alternatif et en courant continu. Techniquement, elle s’appuie sur le système de la prise de Type 2 développé par l’entreprise allemande Mennekes et qui s’est imposé comme standard européen pour les véhicules électriques et les stations de recharge.
Le système de Type 2 permet la recharge en courant alternatif (AC) côté véhicule. Elle s’effectue nettement plus lentement que la recharge avec une prise CCS. En revanche, avec un connecteur CSS, la recharge peut s’effectuer aussi bien en courant alternatif qu’en courant continu. Si la recharge avec une prise de Type 2 est plus rapide avec du courant alternatif triphasé, elle reste toutefois un inconvénient sur les longues distances. La recharge en courant continu avec une prise CCS peut s’effectuer bien plus rapidement qu’avec du courant alternatif (prise AC).
Concrètement, cela signifie qu’un véhicule électrique équipé d’un connecteur CCS peut être rechargé de zéro à 80 % en 30 à 60 minutes sur une borne de recharge rapide en courant continu. Cependant, la durée de recharge peut atteindre jusqu’à six heures sur une borne de recharge rapide en courant alternatif, selon la puissance de charge de la borne et du véhicule.
C’est pour cela que la prise de Type 2 a été complétée par deux contacts pour la transmission en courant continu, donnant naissance à la prise Combo ou au Combined Charging System. Les voitures électriques peuvent désormais se connecter aux stations de recharge rapide en courant continu (DC) avec la norme CCS. Il s’agit d’une prise 2-en-1 qui permet toujours la recharge en courant alternatif. Il est même possible d’utiliser une prise domestique classique Schuko avec un adaptateur approprié pour le câble de recharge, même si la puissance de charge est nettement inférieure avec ce raccordement monophasé par rapport à une station de recharge. Les nouveaux véhicules électriques sont à présent équipés avec le raccordement CCS et cette norme s’est également imposée pour les bornes de recharge.
Afin de distinguer la prise de charge combo européenne du système de Type 1 utilisé en Amérique du Nord et qui utilise un réseau électrique monophasé, on appelle ce raccordement prise CCS de Type 2 ou prise Combo 2. La structure, le raccordement, la signalisation et les plages de charge sont définis dans la norme internationale CEI 62196. En Amérique du Nord, le CCS est utilisé comme système de recharge Combo 1. Vous trouverez plus bas dans le texte des informations complémentaires sur les différences spécifiques entre ces deux connecteurs.
Structure et brochage des prises et connecteurs CCS
La prise CCS ressemble par son raccordement à la prise de Type 2. La différence essentielle réside dans les deux contacts supplémentaires pour le courant continu. La prise Combo CCS de Type 2 dispose donc de neuf broches au total. Cinq d’entre elles sont les contacts habituels de transmission de courant d’une prise CEE industrielle, auxquels s’ajoutent, comme pour la prise de Type 2 les deux contacts de transmission de signal entre le connecteur CCS et la voiture électrique, ainsi que les deux pôles de courant continu.
Les contacts de courant continu ont été disposés en dessous pour que la prise Combo CCS reste compatible avec une prise de courant alternatif pour Type 2 :
Les broches de la prise Combo CCS ont les connexions suivantes :
- L1, L2 et L3 : conducteurs de phase
- N : conducteur neutre
- PE (Protective Earth) : terre de protection
- CP (Pilote de contrôle) et PP (Pilote de proximité) : conducteurs de signal
- DC+ (Direct Current +) et DC- (Direct Current -) : conducteurs de courant continu
Vous constatez dans le schéma ci-dessus que la prise de recharge CCS (côté câble) nécessite un adaptateur pour les prises de Type 2 côté véhicule, car celles-ci n’offrent pas de place pour les contacts de courant continu. Une prise CCS de Type 2 s’adapte facilement dans la prise CCS côté véhicule et peut recharger le véhicule en courant alternatif.
Consigne de sécurité : les travaux avec et sur les prises et le courant électrique doivent être effectués uniquement par des professionnels qualifiés !
Comment fonctionne le système de charge combiné ?
Le Combined Charging System est conçu pour fonctionner aussi bien en courant continu qu’en courant alternatif sur une station de recharge rapide appropriée. Les conducteurs de signal CP et PP communiquent avec la station de recharge et indiquent l’intensité de courant pour laquelle la batterie est conçue et quand le processus de recharge est terminé. La programmation horaire, les pauses de charge ainsi que la régulation du courant de charge sont également assurées par ce système.
Les conducteurs de signal garantissent conjointement avec le verrouillage électromécanique de la prise CCS une sécurité élevée pendant le processus de recharge. Le verrouillage n’est libéré que lorsque le processus de recharge est terminé. Le contact avec les conducteurs de signal est interrompu si la prise CCS est débranchée. Cela provoque l’arrêt du processus de recharge aussi bien par le véhicule que par la borne de recharge, évitant ainsi l’apparition de courants et tensions parasites.
- Fonctionnement en courant continu : les contacts de courant continu permettent d’atteindre des puissances de charge élevées allant jusqu’à 350 kilowatts (kW) avec une tension système de 800 volts (V) selon la station de recharge. Les bornes de recharge nécessaires à cet effet se trouvent généralement sur les autoroutes. Des puissances de 75 à 175 kW et 400 V sont courantes pour la plupart des bornes de recharge publiques, ce qui suffit également pour réduire considérablement le temps de recharge par rapport au système de la prise de Type 2.
- Fonctionnement en courant alternatif : une prise CCS peut aussi fonctionner en courant alternatif sur un réseau électrique monophasé ou triphasé. Un câble de Type 2 standard se branche directement dans la prise CCS côté véhicule. Les contacts de courant continu (sur le réseau monophasé) ainsi que les conducteurs de phase supplémentaires restent, dans ce cas, inutilisés.
Comparaison des différentes prises CCS et de leur brochage
Outre le système CCS2, il existe également le système CCS1 courant aux États-Unis. Les différences sont minimes, car les systèmes s’appuient respectivement sur les prises de Type 2 et de Type 1 habituelles. Elles n’ont aucune incidence sur le fonctionnement en courant continu, elles font simplement qu’une prise CCS1 ne peut fonctionner qu’en courant alternatif monophasé, tandis que la prise CCS de Type 2 convient aussi pour le courant alternatif triphasé.
| CCS 1 | CCS 2 | |
|---|---|---|
| Structure | • Un conducteur de phase (L1) • Un conducteur neutre (N) • Un conducteur de protection (PE) • Deux conducteurs de signal (CP et PP) • Deux conducteurs de courant continu (DC+ et DC-) | • Trois conducteurs de phase (L1, L2, L3) • Un conducteur neutre (N) • Un conducteur de protection (PE) • Deux conducteurs de signal (CP et PP) • Deux conducteurs de courant continu (DC+ et DC-) |
| Différences | • Fonctionnement en courant alternatif exclusivement sur réseau monophasé • Verrouillage manuel avec un levier | • Fonctionnement en courant al-ternatif sur réseau monophasé à triphasé • Verrouillage électronique |
La norme de recharge rapide CHAdeMo pour voitures électriques, développée au Japon, s’est large-ment répandue parmi les constructeurs automobiles asiatiques. Elle permet une puissance de charge jusqu’à 150 kW, avec un objectif de 400 kW. Cependant, face à la multiplication rapide des bornes de recharge de Type 2 et CCS, de plus en plus de voitures destinées au marché européen sont équipées d’une prise de recharge CCS, si bien que CHAdeMo perd progressivement de son importance.
Les avantages d’une prise CCS2
Le CCS2 s’est imposé sur le marché européen face aux autres types de prises, car le système combine des temps de recharge courts avec une utilisation flexible et une sécurité élevée. Il convainc par les avantages suivants :
- Design compact et manipulation facile
- Sécurité élevée grâce aux contacts de signal CP et PP
- Verrouillage électromécanique
- La prise CCS2 est compatible avec la prise de Type 2 (plus grand choix de bornes de recharge publiques)
- Grande flexibilité : recharge possible en courant alternatif monophasé, triphasé et courant continu
- Stations de recharge CCS2 performantes présentes dans toute l’Europe
FAQ sur la prise Combo CCS
La prise Combo CCS est un type de connecteur pour raccorder les véhicules électriques aux bornes de recharge rapide. Elle permet des puissances de charge élevées allant (actuellement) jusqu’à 300 kW avec une tension système de 800 V.
L’abréviation CCS signifie Combined Charging System. Les véhicules électriques équipés de ce système peuvent être raccordés aussi bien aux bornes de recharge rapide qu’aux bornes de recharge de Type 2 et être rechargés en courant alternatif (monophasé ou triphasé) ou en courant continu.
La prise CCS ressemble, dans sa structure, à la prise de Type 2, mais elle est en plus équipée de deux contacts de courant continu. Ces broches sont disposées de manière à ce qu’une prise CCS reste compatible avec une prise de courant alternatif pour Type 2.
La prise combo CCS de Type 2 dispose de neuf contacts :
• Trois conducteurs de phase (L1, L2, L3)
• Un conducteur neutre (N)
• Un conducteur de protection (PE)
• Deux conducteurs de signal (CP et PP)
• Deux conducteurs de courant continu (DC+ et DC-)
La norme CCS1 ne possède qu’un seul conducteur de phase au lieu des trois du CCS2, car elle est conçue pour le réseau électrique monophasé américain. Le verrouillage sur le véhicule s’effectue manuellement et non électromécaniquement, ce qui se fait au détriment de la sécurité pendant le processus de recharge.
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