Le chargeur Caméléon — quand le moteur de traction se transforme en chargeur de batterie

Une particularité technique brevetée par Renault

Le chargeur Caméléon (« Cameleon » dans sa graphie anglo-saxonne) constitue l'une des innovations techniques les plus caractéristiques de la Zoe, présente dès le modèle d'origine et conservée sur l'ensemble de la carrière du véhicule. Cette technologie brevetée par Renault permet à la voiture de se recharger à des puissances variables sur une simple prise de type 2, sans nécessiter de gros boîtier de conversion externe comme c'est le cas sur la plupart des véhicules électriques concurrents pour la charge rapide.

Le principe : détourner l'électronique de puissance du moteur

L'idée centrale du système consiste à « détourner » de leur rôle habituel le moteur électrique et son onduleur pour les faire également participer à la recharge de la batterie. Un composant développé spécifiquement par Renault, le boîtier d'interconnexion (« Junction Box »), supervise l'ensemble du processus de charge : il redresse le courant alternatif du secteur en courant continu et communique avec la borne de recharge. Techniquement, l'électronique de puissance qui sert normalement à piloter le moteur à partir du courant continu de la batterie est également utilisée, en sens inverse, pour convertir la tension alternative du secteur en courant continu de charge — les bobinages du moteur eux-mêmes servant d'inductance de puissance dans un montage élévateur (« boost », en charge monophasée) ou abaisseur (« buck », en charge triphasée).

Les limites techniques de ce choix d'ingénierie

Cette solution, élégante en ce qu'elle économise un nombre important de composants électroniques dédiés, présente cependant plusieurs contreparties documentées par la presse technique spécialisée :

• l'absence d'isolation galvanique entre le réseau électrique et la batterie, ce qui impose à la Zoe des tests de sécurité haute tension et de mise à la terre particulièrement stricts avant d'autoriser toute charge — la voiture injecte notamment une impulsion de test de 20 mA entre la terre et le neutre, et refuse de charger si la résistance mesurée entre ces deux points dépasse 100 ohms (un test qui peut, dans de rares cas, déclencher certains disjoncteurs différentiels de l'installation électrique domestique) ;
• côté alimentation, un pont redresseur à trois entrées gère la connexion aux trois phases du réseau ; en charge monophasée, un relais interne de 35 A connecte le neutre à la phase L3, la détection automatique du nombre de phases disponibles reposant sur la différence de tension mesurée entre L1, L2 et L3 — un défaut de câblage électrique (les trois phases reliées par erreur à une seule et même phase réelle) peut alors endommager ce relais interne, un dommage vérifiable au multimètre par un test de continuité entre les bornes L3 et N de la prise de charge (les modèles restylés intègrent des fusibles de 50 A dans le faisceau du câble de charge, à vérifier en priorité en cas de panne suspectée).

Une intégration qui simplifie la charge rapide côté infrastructure

Intégré sous le capot de la Zoe, le Caméléon a pour effet notable de simplifier considérablement, côté infrastructure, la technologie nécessaire aux bornes de charge à forte puissance (jusqu'à 43 kW en courant alternatif sur les premières versions) : l'essentiel de l'intelligence de conversion résidant dans la voiture elle-même plutôt que dans la borne, celle-ci peut rester un équipement relativement simple. Voir Des modes de charge en évolution constante — et l'abandon du projet d'échange de batterie Quickdrop pour le détail de l'ensemble des modes de charge disponibles au fil des générations du modèle.

Voir aussi

• Des modes de charge en évolution constante — et l'abandon du projet d'échange de batterie Quickdrop
• Chimie NMC et refroidissement par air — les choix constants de la batterie Zoe sur trois générations
• Fiabilité de la Zoe — dégradation de batterie, pannes du chargeur Caméléon et usure de suspension