Pourquoi ChargePoint Express offre la meilleure architecture de borne de recharge rapide en courant continu

La plupart des bornes de recharge rapide en courant continu sont aujourd'hui encore conçues dans l'esprit des bornes de recharge traditionnelles, qui combinent l'étage d'entrée AC et l'étage de sortie DC en une seule unité. Ce modèle, également utilisé dans les chargeurs embarqués et de nombreux systèmes de recharge, atteint des niveaux de puissance plus élevés en mettant en parallèle plusieurs modules identiques, créant ainsi de larges blocs d’alimentation monolithiques.

Ces architectures nécessitent souvent des systèmes de refroidissement liquide complexes pour éliminer l'excès de chaleur générée par des composants électroniques de puissance à rendement limité. La gestion thermique devient alors un enjeu clé, car le contrôle de la température est essentiel pour garantir la fiabilité et préserver la durée de vie du produit, en particulier celle des composants de puissance.

Cependant, l’architecture reposant sur des modules combinés refroidis par liquide présente plusieurs limites majeures : une densité de puissance réduite, des modes de panne plus nombreux et complexes, ainsi qu’une dépendance à des systèmes de refroidissement centralisés, créant des points uniques de défaillance. Elle offre également une flexibilité limitée et rend la maintenance plus contraignante, des enjeux que les opérateurs commencent seulement à pleinement appréhender.

ChargePoint Express adopte une approche fondamentalement différente. Notre premier choix a été de dissocier les modules de conversion AC/DC et DC/DC, une architecture plus pertinente pour une gestion optimisée de la puissance. Si certaines bornes de recharge rapide récemment annoncées confirment cette orientation comme étant l’avenir, la majorité continue encore d’utiliser des modules combinés. L’approche traditionnelle, visant à réduire le nombre de modules pour simplifier la nomenclature, montre aujourd’hui ses limites.

Le redressement AC/DC et la conversion DC/DC fonctionnent à des niveaux de tension différents, avec des profils thermiques, des modes de panne et des objectifs d’optimisation distincts. Les combiner empêche toute optimisation indépendante de chaque étape. Plus encore, en cas de défaillance d’un étage, l’ensemble du module est impacté.

ChargePoint Express adopte une approche différente en séparant clairement la conversion AC/DC de la conversion DC/DC. Chaque étape est ainsi conçue et optimisée pour son rôle spécifique, avec des modules développés, testés et validés indépendamment.

Cette architecture simplifie également la gestion thermique, inutile désormais de gérer deux profils thermiques différents dans une seule enceinte. Elle améliore considérablement la facilité de l'entretien, réduit le temps moyen de réparation, diminue le coût des pièces et optimise le temps de disponibilité du système.

Les avantages vont encore plus loin. L’architecture Express transforme la recharge des véhicules électriques en une véritable plateforme d’énergie DC, en permettant aux panneaux solaires et aux batteries de se connecter directement au système d’alimentation en courant continu de la borne, sans passer par des étapes de conversion DC inefficaces.

Un bus DC interne devient ainsi le point central d’échange énergétique, intégrant à la fois les sources d’énergie (solaire ou réseau via les modules AC) et les solutions de stockage (batteries).

Notre deuxième choix architectural clé concerne la gestion thermique. Contrairement à une idée largement répandue, nous ne considérons pas le refroidissement liquide comme une solution d’avenir, mais plutôt comme une réponse à des limites de conception des systèmes électroniques de puissance haute performance. En effet, ce type de refroidissement présente plusieurs contraintes : usure des pompes, dégradation et risque de fuite du liquide, ainsi que de multiples points de défaillance au niveau des joints et raccords. En cas de panne, les conséquences sont immédiates et critiques, provoquant une surchauffe rapide des composants et l’arrêt complet de la borne. De plus, l'espace requis pour les systèmes de refroidissement liquide rend le produit plus volumineux, augmentent l’encombrement global du produit, ce qui va à l’encontre des exigences de compacité.

ChargePoint Express fait le choix d’un refroidissement par air, non pas par simplicité, mais parce qu’il repose sur une architecture fondamentalement plus performante. Garantir une durée de vie élevée avec ce type de refroidissement représente un véritable défi technique, que nous avons relevé grâce à des innovations majeures. En collaboration avec un leader mondial du carbure de silicium (SiC) — un semi-conducteur permettant des performances élevées à des tensions et températures supérieures, nous avons levé deux des limites clés des modules de puissance SiC : les températures de fonctionnement élevées et la durée de vie réduite.

Nos composants électroniques de puissance peuvent ainsi fonctionner à des températures plus élevées, plus longtemps, sans compromettre la fiabilité des semi-conducteurs, et à des niveaux de performance inédits pour les bornes de recharge de véhicules électriques. Cette avancée réduit fortement les besoins en gestion thermique. En conséquence, le produit est plus performant, plus compact, plus économique, moins exposé aux défaillances, plus simple à fabriquer, installer, à maintenir et surtout, fondamentalement plus fiable sur une durée de vie de 10 à 15 ans.

Ces choix architecturaux se traduisent par un avantage clé pour les bornes de recharge rapide en courant continu : la densité énergétique par surface, c’est‑à‑dire la puissance délivrée par mètre carré occupé. Dans un contexte où l’espace est une ressource précieuse, chaque mètre carré compte, ce n’est pas seulement un indicateur technique, mais aussi un véritable levier économique.

Grâce à son architecture, ChargePoint Express offre une densité énergétique supérieure sur l’ensemble de sa surface. Avec plus de 600 kW par mètre carré, elle se positionne comme l’une des solutions les plus performantes du marché en termes de compacité et de puissance.

Cela signifie plus de kilowatts dans un espace réduit : les opérateurs peuvent ainsi déployer davantage de capacité sur une même surface ou optimiser l’utilisation de leur espace pour d’autres usages.

Au‑delà de la performance immédiate, cette approche permet aussi d’anticiper la croissance future. Lorsque la demande augmente, les infrastructures ne sont pas limitées par les contraintes d’emprise définies plusieurs années auparavant, offrant ainsi une solution évolutive et adaptée aux enjeux de déploiement à grande échelle.

ChargePoint Express est la seule solution de recharge rapide en courant continu conçue selon des choix architecturaux fondamentaux : des modules de conversion séparés pour une optimisation indépendante et une intégration directe de l’énergie solaire et des batteries, un refroidissement par air garantissant une meilleure fiabilité à long terme et un coût total de possession optimisé, ainsi qu’une densité énergétique surfacique élevée offrant une plus grande flexibilité dans la conception des sites et une meilleure rentabilité.

Les décisions architecturales prises aujourd’hui détermineront quelles plateformes s’imposeront sur le long terme et lesquelles disparaîtront dans les années à venir. Choisir la bonne architecture, c’est poser les bases de toutes les performances futures. Avec ChargePoint Express, ce choix est déjà fait.

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