Installation et essai d'une borne de recharge supportant la technologie « vehicle-to-grid » (V2G)



Le projet de recherche vise au développement et l'essai d'une borne de recharge bidirectionnelle de véhicules électriques. La recharge bidirectionnelle, également nommée vehicles-to-grid (V2G) signifie que les véhicules électriques ne sont pas uniquement rechargés lorsqu'ils sont connectés à une borne, mais qu'ils peuvent également alimenter le réseau électrique en énergie lorsque la situation l'exige. Le support du réseau électrique pourrait servir à amoindrir ponctuellement les pics de demandes lors de périodes particulières (ex. canicules, froids extrêmes) ou comme réserve de puissance tournante utilisées pour stabiliser le réseau. En contrepartie d'un support ponctuel du réseau électrique, le détenteur d'un véhicule électrique pourrait recevoir ainsi des bénéfices substantiels (ristourne, recharge à rabais ou gratuite) qui devraient permettre de réduire les coûts d'acquisition et d'opération de son véhicule.

Le projet de recherche est dirigé par les professeurs Christian Gagné, du département de génie électrique et de génie informatique de l'Université Laval, et Maxime Dubois, du département de génie électrique et de génie informatique de l'Université de Sherbrooke. L'équipe de recherche comprend deux professionnels de recherche, une étudiante au doctorat et trois étudiants à la maîtrise. Le projet vise à développer des méthodes et une infrastructure permettant de faire une démonstration technique d'un système de recharge bidirectionnel d'un véhicule électrique hybride branchable. Le projet comporte cinq objectifs principaux, soit : 1) de démontrer la viabilité de la recharge bidirectionnelle dans un environnement tel que le Québec, où le marché de l'énergie est fortement règlementé; 2) d'acquérir des données sur l'utilisation et l'état de véhicules électriques sur une période d'au moins quelques mois; 3) de proposer des méthodes pour la production de stratégies de recharge bidirectionnelles personnalisées à partir des données d'utilisation typiques des véhicules; 4) de concevoir un système de recharge bidirectionnel d'un véhicule électrique; et 5) d'effectuer une démonstration technique de la recharge bidirectionnelle intégrant ces différents éléments dans un système fonctionnel.

Comme résultats obtenus jusqu'à présent, nous avons démontré la viabilité de la recharge bidirectionnelle de quelques centaines de véhicules électriques dans un environnement tel que le campus de l'Université Laval (objectif 1). En effet, à l'aide   de simulations informatiques, nous avons établi qu'il est possible d'optimiser la recharge bidirectionnelle d'une flotte de véhicules électriques pour à la fin en permettre une recharge gratuite tout en permettant aux exploitants de l'institution d'effectuer ponctuellement une régularisation de la demande électrique afin d'en réduire les coûts. De plus, nous avons développé un module embarqué permettant d'effectuer l'acquisition d'informations détaillées sur des véhicules électriques, et nous avons  mis en place un serveur informatique pour stocker les données et les analyser via une interface Web (objectif 2). Ce module devrait être déployé à partir de l'été 2013 pour effectuer de l'acquisition de données sur le véhicule hybride branchable que nous exploitons dans le projet. Également, nous avons investigué différentes méthodes pour produire des stratégies personnalisées de contrôle de la recharge bidirectionnelle et nous avons identifié une approche qui s'avère très prometteuse (objectif 3). Nous allons raffiner et tester plus amplement cette approche au cours de la deuxième partie de l'année 2013. Également, un système de recharge bidirectionnelle, basé sur des composantes au carbure de silicium, est actuellement en développement (objectif 4). Ce système devrait offrir une efficacité énergétique accrue, particulièrement pertinente pour dans le contexte de charge bidirectionnelle. Le système de recharge devrait être opérationnel au début de l'année 2014.

Finalement, l'intégration du module d'acquisition de données, des méthodes pour la production de stratégies de recharge personnalisée et du système de recharge bidirectionnel devrait être effectuée au cours du printemps 2014, afin d'effectuer la démonstration technique du projet (objectif 5). Ce projet a un potentiel d'impact élevé relativement à l'adoption de technologies de recharge bidirectionnelle, autant de par l'utilisation de stratégies personnalisées de recharge, du développement de technologies de chargeurs bidirectionnels que de l'étude de leur viabilité dans le contexte québécois. La recharge bidirectionnelle est un élément qui pourra jouer un rôle important dans l'accélération du développement de l'électrification des véhicules et de son adoption massive au cours de la prochaine décennie.

Chercheur responsable

Christian Gagné, Université Laval

Équipe de recherche

  • Maxime Dubois, Université de Sherbrooke

Durée

2010-2013

Montant

250 000 $

Partenaires financiers

  • Fonds québécois de la recherche sur la société et la culture
  • Ministère du Développement économique, de l'Innovation et de l'Exportation

Appel de propositions

Réduction et séquestration des gaz à effet de serre