L’ingénierie de la communication numérique: ISO 15118, Plug & Charge et l’exigence technique d’une fabrication à haute pureté

L’infrastructure de recharge des véhicules électriques au Royaume-Uni évolue vers un cadre de plus en plus défini par des échanges de données complexes et chiffrés. Cette évolution impose des exigences nouvelles au matériel, qui doit désormais fonctionner comme un vecteur fiable d’informations numériques à haute densité. À mesure que la mobilité électrique s’intègre au marché de masse, les exigences techniques applicables aux câbles de recharge dépassent largement la simple conduction électrique. Chaque composant doit être en mesure de soutenir l’orchestration de protocoles de communication numérique.

La norme ISO 15118 constitue le socle de cette évolution grâce à la technologie Plug & Charge. Pour les ingénieurs et les gestionnaires de flottes, l’interaction entre les protocoles de communication de haut niveau et l’intégrité physique du matériel est un facteur déterminant de la fiabilité opérationnelle. Voldt® conçoit des solutions garantissant que la poignée de main numérique reste aussi stable que la connexion électrique qu’elle régit.

Le standard Voldt®

Fiabilité technique par la production locale

Voldt® opère en tant que concepteur et fabricant européen, et non comme intermédiaire ou importateur de matériel générique en grande quantité. En produisant ses solutions de recharge dans des sites de fabrication locaux, Voldt® conserve la maîtrise des variables clés du processus de production. Cette approche permet de traiter un point de défaillance bien connu de la recharge des véhicules électriques : le connecteur.

Les connecteurs traditionnels sont souvent constitués de plusieurs composants plastiques assemblés à l’aide de vis et d’adhésifs. Avec le temps, les cycles thermiques et les contraintes mécaniques peuvent créer de micro-ouvertures permettant à l’humidité de pénétrer lors d’épisodes pluvieux ou en conditions de forte chaleur. Même une condensation interne minime peut modifier l’impédance de la ligne de données et introduire du bruit dans le canal de communication ISO 15118.

Ces risques sont maîtrisés par Voldt® grâce à la fabrication de connecteurs monoblocs, réalisés par un procédé de moulage haute pression. Cette conception élimine les cavités internes, permet d’atteindre un indice de protection IP67 et garantit la résistance du connecteur à une immersion temporaire dans les conditions d’essai normalisées.

À l’intérieur du câble, des conducteurs en cuivre à haute pureté sont utilisés afin de réduire les pertes d’énergie et de préserver l’intégrité du signal par rapport à des alliages moins conducteurs. Cette approche de fabrication est soutenue par une garantie complète et une politique de retour étendue. Tous les câbles Voldt® sont marqués CE et UKCA, disposent d’une documentation complète de conformité et sont soumis à des essais indépendants réalisés par TÜV.

Ces spécifications s’adressent aux conducteurs et aux gestionnaires de flottes qui considèrent la fiabilité comme un investissement technique à long terme.

L’architecture numérique de la mobilité moderne

ISO 15118 expliquée

La norme ISO 15118 marque une transition nette par rapport à la signalisation analogique utilisée auparavant. La recharge conventionnelle gérait la sécurité au moyen de signaux de modulation de largeur d’impulsion transmis via le conducteur Control Pilot. Bien que ce procédé ait été efficace pour des contrôles de sécurité élémentaires, la signalisation analogique reste limitée dans sa capacité à transmettre les volumes de données nécessaires à la facturation automatisée ou au transfert d’énergie bidirectionnel.

ISO 15118 introduit la communication de haut niveau en superposant un signal numérique au conducteur Control Pilot existant par le biais de la Power Line Communication. Cette implémentation repose sur le standard HomePlug Green PHY, qui utilise une bande de fréquences définie pour la modulation des données. En utilisant le conducteur en cuivre comme lien de données, le véhicule et la borne de recharge établissent une connexion IP permettant l’échange de messages chiffrés.

La structure modulaire de la norme ISO 15118

La complexité d’ISO 15118 est organisée en plusieurs parties distinctes, chacune couvrant un niveau spécifique de la pile de communication.

Partie de la norme Désignation Fonction technique
ISO 15118-1 Exigences générales Architecture globale et exigences fonctionnelles
ISO 15118-2 Réseau et application Exigences relatives aux protocoles réseau et applicatifs
ISO 15118-3 Couche physique et liaison de données Exigences de la couche physique et de la liaison de données
ISO 15118-4 Essais de protocole Procédures d’essai des couches réseau et application
ISO 15118-5 Essais physiques Essais de la couche physique et de la liaison de données
ISO 15118-20 Deuxième génération Support du transfert d’énergie bidirectionnel et sécurité renforcée

Check out our products

    • Comment sont construits les câbles haute tension Voldt® ?

    • Comment fonctionne un chargeur portable pour véhicule électrique ?

    • Qu’est-ce que la protection thermique dans les câbles de recharge pour véhicules électriques ?

    Plug & Charge

    Le mécanisme d’authentification

    Plug & Charge offre une solution professionnelle qui simplifie l’expérience utilisateur grâce à l’identification automatisée. Lorsqu’un câble de recharge Voldt® de type 2 connecte un véhicule compatible à une borne, une séquence d’événements numériques est déclenchée.

    Le système initie la configuration de la session, suivie d’une requête de découverte des services disponibles. Le véhicule présente ensuite ses identifiants numériques, tels qu’un certificat de contrat, que la borne valide via une infrastructure à clés publiques.

    Cet échange rapide s’effectue à l’aide du format Efficient XML Interchange, un format binaire compressé conçu pour réduire la latence. Le succès de cet échange dépend fortement du rapport signal/bruit maintenu par le matériel. Si la géométrie interne ou la pureté des matériaux du câble est compromise, les signaux haute fréquence subissent une atténuation accrue, ce qui peut entraîner des délais d’attente et des sessions de recharge infructueuses.

    La physique de l’information

    Pourquoi la qualité du câble est déterminante

    Voldt® considère le câble de recharge comme une ligne de transmission à haute fréquence, et non comme un simple conducteur de puissance. Le passage à ISO 15118 rend les propriétés électriques des conducteurs Control Pilot et Protective Earth essentielles à l’intégrité des données.

    Rapport signal/bruit et atténuation

    La Power Line Communication fonctionne en modulant un signal sur un conducteur susceptible de transporter déjà du bruit électrique provenant du chargeur embarqué du véhicule ou de l’environnement. Pour garantir une poignée de main numérique stable, le niveau du signal doit rester supérieur au niveau de bruit.

    Voldt® utilise des conducteurs en cuivre à haute pureté afin de maintenir une résistivité aussi faible que possible. De nombreux câbles produits en grande série emploient de l’aluminium cuivré ou des alliages de moindre qualité, ce qui augmente la résistance et affaiblit le signal sur de longues distances.

    Optimisation de l’impédance et câblage fin

    La transmission de données s’effectuant dans la gamme des mégahertz, le conducteur est soumis à l’effet de peau, selon lequel les courants haute fréquence circulent principalement près de la surface du conducteur. Voldt® conçoit ses câbles avec un nombre élevé de brins de cuivre fins afin d’optimiser les propriétés électriques et l’impédance.

    Bien que cette conception n’élimine pas l’effet de peau, elle augmente la surface effective du conducteur et permet un chemin de signal plus propre, offrant une meilleure résistance aux perturbations électriques.

    Ingénierie du connecteur

    Argentage et gestion thermique

    L’interface physique entre le connecteur et le véhicule est soumise à des contraintes électriques importantes. Voldt® utilise des contacts en cuivre entièrement argentés.

    L’argent possède la conductivité électrique et thermique la plus élevée parmi les métaux. Cela permet de réduire la résistance de contact et d’améliorer la dissipation thermique, en particulier lors de sessions de recharge à courant élevé, comme la recharge triphasée à forte puissance. Bien que l’argent puisse ternir dans des environnements riches en soufre, il offre une résistance de contact inférieure et une gestion thermique supérieure à de nombreuses alternatives nickelées.

    Protocoles de sécurité et conformité réglementaire au Royaume-Uni

    Un câble de recharge doit être capable de fonctionner de manière fiable pendant de longues périodes dans des conditions environnementales variées. Voldt® intègre des dispositifs de sécurité redondants afin de protéger à la fois le véhicule et l’utilisateur.

    Protection thermique et mise à la terre

    Dans les câbles de recharge mobiles Voldt® de mode 2, des thermistances sont intégrées à proximité des contacts du connecteur. Ces capteurs communiquent avec le dispositif de contrôle et de protection intégré au câble afin de surveiller l’élévation de température. Si celle-ci dépasse des seuils de sécurité, le courant est automatiquement réduit ou interrompu.

    Cette protection est particulièrement pertinente pour le marché britannique, où la recharge s’effectue fréquemment via des prises domestiques qui ne sont pas conçues pour supporter des charges élevées continues. Les câbles passifs de mode 3 de type 2 s’appuient sur la borne et le véhicule pour la gestion thermique active, tandis que Voldt® veille à ce que l’intégrité physique de la connexion réponde aux mêmes exigences.

    Les produits Voldt® intègrent également une surveillance de la mise à la terre. Le système contrôle en permanence la présence d’une liaison à la terre correcte et empêche le démarrage de la recharge en cas d’absence ou de défaut de mise à la terre. Cela protège l’électronique sensible du véhicule et réduit le risque de choc électrique.

    Réglementation des points de recharge publics

    Le marché britannique est régi par des exigences réglementaires qui rendent indispensable l’utilisation de matériel fiable pour les opérateurs commerciaux. Les obligations applicables aux bornes de recharge rapide imposent des niveaux élevés de disponibilité opérationnelle. Le respect de ces exigences suppose un écosystème matériel capable de limiter les défaillances intermittentes.

    L’approche d’ingénierie de Voldt® vise précisément à réduire les variables de défaillance liées aux câbles et à soutenir un fonctionnement stable dans des infrastructures de recharge exigeantes.

    Analyse professionnelle

    L’avantage d’ingénierie de Voldt®

    Du point de vue d’un ingénieur expérimenté, le choix d’un câble de recharge relève de la gestion du risque. Le secteur traverse encore une phase de transition, dans laquelle de nombreux produits sont conçus selon des critères issus de l’électronique grand public plutôt que comme des éléments d’infrastructure critique.

    La décision de Voldt® de produire en Europe permet d’atteindre un niveau de contrôle qualité difficilement réalisable avec des solutions importées et externalisées. En combinant du cuivre à haute pureté, des contacts argentés et une conception monobloc protégée IP67, Voldt® garantit que la poignée de main numérique définie par ISO 15118 reste stable et fiable.

    Voldt® fournit du matériel conçu pour durer — l’énergie sans compromis.

    Découvrez nos produits

    Choisissez votre voiture

    Trouvez les câbles de recharge recommandés pour votre voiture

    • §14a EnWG and EV Charging in Germany: What You Need to Know

      L’article 14a de l’EnWG et la recharge des VE e...

      Germany is undergoing a rapid transition toward electrified mobility, heating, and energy storage. Electric vehicles, heat pumps, and home batteries are increasingly common in residential areas. This development brings clear...

      L’article 14a de l’EnWG et la recharge des VE e...

      Germany is undergoing a rapid transition toward electrified mobility, heating, and energy storage. Electric vehicles, heat pumps, and home batteries are increasingly common in residential areas. This development brings clear...

    • The Engineering of Digital Communication: ISO 15118, Plug & Charge, and the Technical Imperative of High-Purity Manufacturing

      L’ingénierie de la communication numérique: ISO...

      L’infrastructure de recharge des véhicules électriques au Royaume-Uni évolue vers un cadre de plus en plus défini par des échanges de données complexes et chiffrés. Cette évolution impose des exigences...

      L’ingénierie de la communication numérique: ISO...

      L’infrastructure de recharge des véhicules électriques au Royaume-Uni évolue vers un cadre de plus en plus défini par des échanges de données complexes et chiffrés. Cette évolution impose des exigences...

    • Cheap EV Charging Alternatives at 750W

      Alternatives économiques pour la recharge des v...

      Introduction: Puissance de recharge limitée à domicile À travers l’Europe, de nombreux conducteurs de véhicules électriques sont confrontés au même problème. L’électricité est disponible, mais la puissance de recharge ne...

      Alternatives économiques pour la recharge des v...

      Introduction: Puissance de recharge limitée à domicile À travers l’Europe, de nombreux conducteurs de véhicules électriques sont confrontés au même problème. L’électricité est disponible, mais la puissance de recharge ne...

    • Travelling with Voldt® in the UK

      Voyager avec Voldt® au Royaume-Uni

      Le Royaume-Uni dispose d’un réseau de recharge vaste et en pleine expansion, ce qui rend les déplacements en véhicule électrique de plus en plus accessibles dans tout le pays. L’infrastructure...

      Voyager avec Voldt® au Royaume-Uni

      Le Royaume-Uni dispose d’un réseau de recharge vaste et en pleine expansion, ce qui rend les déplacements en véhicule électrique de plus en plus accessibles dans tout le pays. L’infrastructure...

    1 de 4

    Formulaire de contact