Connecteur CCS2 (Combo 2) - Brochage, cablage, charge rapide DC et specifications completes
Guide complet du connecteur CCS2 / Combined Charging System 2 : section AC Type 2 + broches DC, charge AC triphasee et DC rapide dans une seule prise, puissance jusqu'a 350 kW et deploiement europeen.
Connecteur CCS2 (Combo 2). Brochage, cablage, charge rapide DC et specifications completes
CCS2. Combined Charging System 2, aussi appele Combo 2. est le standard de charge rapide DC pour l'Europe et la plupart des marches hors Amerique du Nord et Chine. Il prend le connecteur Type 2 (Mennekes) et ajoute deux grosses broches DC en dessous. Meme concept "combo" que le CCS1, mais construit sur le Type 2 europeen au lieu du Type 1 americain.
Le reglement europeen AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) impose le CCS2 pour tous les chargeurs rapides DC publics dans l'Union Europeenne. C'est aussi le standard au Royaume-Uni, en Australie, Nouvelle-Zelande, Coree du Sud, au Moyen-Orient et dans une grande partie de l'Asie du Sud-Est.
CCS2 est le connecteur de charge rapide DC le plus deploye au monde. La puissance atteint 350 kW sur le materiel actuel, avec l'extension CharIN MCS (Megawatt Charging System) poussant vers 3.75 MW pour les poids lourds.
Disposition physique
Le connecteur CCS2 a deux sections, meme principe que le CCS1 mais avec une moitie superieure differente :
- Section superieure: Type 2 (Mennekes) : L1, L2, L3, N, PE, CP, PP (7 broches)
- Section inferieure: deux grosses broches DC : DC+ et DC–
Total : 9 contacts dans la prise vehicule.
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Quand une fiche Type 2 standard est inseree pour la charge AC, elle ne s'accouple qu'avec les 7 broches du haut. Quand une fiche DC CCS2 est inseree, la section du haut connecte CP, PP et PE (L1/L2/L3/N sont presents mais pas alimentes en DC), et la section du bas connecte DC+/DC–.
Le connecteur CCS2 est sensiblement plus grand que le CCS1 parce que la section Type 2 est plus large que le Type 1. La prise vehicule fait environ 90 mm de large et 120 mm de haut. La fiche DC est lourde. 4–6 kg avec cable refroidi par liquide.
Affectation des broches
| Broche | Nom | Fonction | Mode AC | Mode DC |
|---|---|---|---|---|
| L1 | Phase 1 | Conducteur AC, phase 1 | Oui | Non |
| L2 | Phase 2 | Conducteur AC, phase 2 | Oui (triphase) | Non |
| L3 | Phase 3 | Conducteur AC, phase 3 | Oui (triphase) | Non |
| N | Neutre | Retour AC | Oui | Non |
| PE | Terre de protection | Masse / liaison chassis | Oui | Oui |
| CP | Control Pilot | Signalisation / communication PLC | Oui (PWM) | Oui (PLC) |
| PP | Proximity Pilot | Detection de prise / capacite cable | Oui | Oui |
| DC+ | DC Positif | Haute tension DC positif | . | Oui |
| DC– | DC Negatif | Haute tension DC negatif | . | Oui |
La difference cle avec le CCS1 : les broches L2 et L3 supplementaires signifient qu'une prise vehicule CCS2 peut accepter jusqu'a 43 kW de charge AC triphasee sans adaptateur. Le CCS1 est limite au monophase AC.
CCS2 vs CCS1. les differences physiques et electriques
Le protocole de charge DC est identique. Meme DIN SPEC 70121, meme ISO 15118-2, meme ISO 15118-20, meme HomePlug Green PHY PLC, meme sequence de charge (SessionSetup → CableCheck → PreCharge → PowerDelivery → boucle CurrentDemand). Si vous avez lu l'article CCS1, le cote DC fonctionne exactement pareil.
Les differences sont toutes dans le format du connecteur et les capacites AC :
| Caracteristique | CCS1 | CCS2 |
|---|---|---|
| Section AC | Type 1 (5 broches) | Type 2 (7 broches) |
| Phases AC | Monophase uniquement | Mono + triphase |
| Puissance AC max | 19.2 kW | 43 kW |
| Total broches (prise vehicule) | 7 | 9 |
| Largeur connecteur | ~70 mm | ~90 mm |
| Verrouillage cable | Mecanique + electronique | Mecanique + electronique |
| Protocole DC | Identique | Identique |
| Puissance DC max | 350 kW | 350 kW |
| Tension DC max | 920V | 920V |
| Courant DC max | 500A | 500A |
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Communication. meme pile, meme sequence
Tous les details de communication de l'article CCS1 s'appliquent identiquement au CCS2 :
- Couche physique : HomePlug Green PHY sur fil CP
- Reseau : IPv6 / TCP
- Securite : TLS 1.2+
- Protocoles : DIN SPEC 70121 (basique), ISO 15118-2 (Plug & Charge), ISO 15118-20 (V2G, bidirectionnel)
La sequence de charge est identique :
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Deploiement Plug & Charge en Europe
L'Europe est plus avancee que l'Amerique du Nord sur l'adoption du Plug & Charge ISO 15118. Plusieurs facteurs :
- Reglementation EU : AFIR impose que les chargeurs publics supportent le paiement "ad hoc" (pas d'abonnement requis), et ISO 15118 est le chemin le plus direct. branchez, authentification auto, chargez, facturation.
- Hubject / Eichrecht : la loi allemande de metrologie (Eichrecht) exige un comptage inviolable. ISO 15118 fournit un cadre de comptage signe qui satisfait cette exigence.
- Support vehicule : BMW, Mercedes, le groupe VW (Porsche, Audi), et Hyundai/Kia livrent tous avec des certificats Plug & Charge (ou sont en cours de deploiement).
- Operateurs de reseau : IONITY, Fastned, EnBW et d'autres supportent le PnC sur leurs reseaux.
Le resultat pratique : sur une station compatible Plug & Charge, vous branchez le cable CCS2, la voiture et le chargeur echangent des certificats X.509 via PLC, le chargeur verifie votre contrat, et la charge demarre. pas d'app, pas de carte, pas de QR code. La facture va sur votre compte pre-configure.
Niveaux de puissance. identiques au CCS1
| Tier | Tension | Courant | Puissance | Cable |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | ≤500V | ≤125A | 50 kW | Passif |
| 150 kW | ≤920V | ≤200A | 150 kW | Passif |
| 350 kW | ≤920V | ≤500A | 350 kW | Refroidissement liquide |
Architecture 800V. le facilitateur des 350 kW
La plupart des VE d'avant 2020 avaient des packs batterie 400V. A 400V et 500A, ca ne fait que 200 kW. Pour atteindre 350 kW, il faut une architecture 800V (800V × 437A = 350 kW).
Le passage au 800V est maintenant repandu chez les constructeurs europeens :
| Vehicule | Tension batterie | Taux charge DC max |
|---|---|---|
| Porsche Taycan | 800V | 270 kW |
| Hyundai Ioniq 5 (E-GMP) | 800V | 240 kW |
| Kia EV6 (E-GMP) | 800V | 240 kW |
| Audi e-tron GT | 800V | 270 kW |
| Mercedes EQS | 400V | 200 kW |
| BMW iX | 400V | 195 kW |
| Porsche Macan Electric | 800V | 270 kW |
| Lucid Air | 800V+ (924V) | 300 kW |
Les vehicules 400V peuvent quand meme charger aux stations 350 kW. le chargeur limite simplement le courant pour rester dans la plage de tension du vehicule. Une voiture 400V sur une station 350 kW culmine typiquement a 150–200 kW.
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Specifications de cablage
Cable DC. identique au CCS1
| Puissance | Conducteur DC+ / DC– | PE | Diametre ext. |
|---|---|---|---|
| 50 kW | 16 mm² Cu | 6 mm² | ~25 mm |
| 150 kW | 35 mm² Cu | 10 mm² | ~35 mm |
| 350 kW (refroidissement liquide) | 35–50 mm² Cu | 10 mm² | ~40 mm |
Systeme de refroidissement liquide
A 350 kW, le cable utilise un refroidissement actif par liquide :
- Liquide : melange glycol-eau (typiquement 50/50)
- Debit : 2–4 L/min
- Temperature entree : 20–40°C (selon ambiance)
- Temperature sortie : jusqu'a 60°C a pleine charge
- Capacite de refroidissement : 3–5 kW d'evacuation thermique du cable
- Pompe : integree dans l'armoire du chargeur, moteur DC brushless
- Pression : 1–3 bar en fonctionnement
- Lignes : deux tubes de petit diametre (aller + retour) integres dans la gaine
Le connecteur lui-meme a des capteurs de temperature (thermistances NTC) integres pres de chaque broche DC. Ils rapportent au systeme de controle du chargeur. Si un capteur depasse 70°C, le chargeur commence le derating (reduction du courant). A 90°C, il s'arrete.
Caracteristiques electriques
| Parametre | Valeur |
|---|---|
| Plage tension DC | 200–920V |
| Plage courant DC | 0–500A |
| Puissance DC max | 350 kW |
| Tension AC | 230/400V (mono/triphase) |
| Courant AC max | 63A par phase |
| Puissance AC max | 43 kW |
| Resistance d'isolation | > 100 Ω/V |
| Resistance contact DC | < 0.2 mΩ |
| Bande PLC CP | 2–30 MHz |
| Arret d'urgence | < 100 ms |
| Cycles d'insertion | 10 000 minimum |
| Indice IP (accouple) | IP44 |
| Temperature de fonctionnement | –30°C a +50°C |
Securite. identique au CCS1
Tous les mecanismes de securite CCS s'appliquent au CCS2 :
- Verification isolation cable avant chaque session
- PreCharge egalisation de tension (tolerance ±20V)
- Surveillance isolation continue pendant la charge
- Surveillance temperature connecteur avec derating automatique
- Detection defaut terre (fuite DC vers chassis)
- Protection surintensité hardware independante du logiciel
- Detection soudure contacteur post-session
- Arret d'urgence (reponse < 100 ms)
- Heartbeat communication 200 ms: si le BMS vehicule arrete de repondre pendant plus de ~2 secondes, le chargeur s'arrete
Plus le verrouillage electronique Type 2 (verrou a solenoide sur le connecteur pour empecher le retrait pendant la charge ou en presence de tension DC).
Paysage reglementaire europeen
AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation)
Depuis avril 2024, AFIR fixe des objectifs contraignants :
- 400 kW de puissance DC tous les 60 km le long du reseau central TEN-T (autoroutes majeures)
- 150 kW minimum par point de charge DC pour les nouvelles stations
- CCS2 est le connecteur impose
- Paiement ad hoc requis (carte sans contact minimum. pas d'app ou d'abonnement)
- Transparence tarifaire : le prix au kWh doit etre affiche avant le debut de la charge
- Objectif de disponibilite 99% pour les stations financees par fonds publics
Eichrecht (Allemagne)
La loi allemande de metrologie exige :
- Precision de comptage : ±2% ou mieux
- Valeurs de comptage signees : lectures d'energie signees cryptographiquement que le consommateur peut verifier independamment
- Logiciel de transparence : les consommateurs doivent pouvoir verifier leur facture par rapport aux donnees de comptage signees
ISO 15118 aide a satisfaire cela grace a son cadre de comptage et de recu. Les chargeurs en Allemagne doivent afficher une "marque de conformite" prouvant la conformite Eichrecht.
Specificites UK
Apres le Brexit, le UK a ses propres reglements mais reprend les exigences EU pour le CCS2. Tous les chargeurs rapides publics doivent avoir le CCS2. Le UK impose aussi le paiement sans contact (carte bancaire) sur les chargeurs au-dessus de 8 kW. en avance sur l'UE sur cette exigence.
Compatibilite et adaptateurs
- Type 2 → prise CCS2 : natif. N'importe quelle fiche Type 2 AC s'insere dans la section superieure d'une prise CCS2 pour la charge AC.
- CCS2 → CCS1 : pas d'adaptateur standard. Format physique different sur la section AC. Des adaptateurs tiers rares existent mais ne sont pas couramment certifies.
- CCS2 → CHAdeMO : pas d'adaptateur. Connecteur different et protocole de communication different.
- CCS2 → NACS : des adaptateurs emergent alors que NACS gagne du terrain hors Amerique du Nord, mais l'adoption est minimale en Europe pour l'instant.
- Tesla en Europe : toutes les Tesla vendues en Europe depuis ~2019 utilisent nativement le CCS2. Pas d'adaptateur necessaire. Les Superchargers Tesla en Europe ont des cables CCS2.
Installation. stations de charge rapide DC europeennes
Architecture typique d'une station
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Les stations DC modernes utilisent souvent une architecture repartie : l'electronique de puissance lourde (conversion AC→DC) vit dans une armoire de puissance centrale, et les bornes (ce avec quoi le conducteur interagit) sont des unites legeres avec juste un cable, un ecran, un terminal de paiement et un module de communication. Ca permet le partage de puissance. si une seule voiture charge, elle peut beneficier de toute la capacite de l'armoire.
Exigences de puissance
| Configuration station | Puissance DC totale | Raccordement | Transformateur |
|---|---|---|---|
| 2 × 150 kW | 300 kW | 400V triphase, 500A | 300 kVA |
| 4 × 150 kW | 600 kW | 400V triphase, 1000A | 630 kVA |
| 4 × 350 kW | 1.4 MW | 10/20 kV direct MT | 1.6 MVA |
| 8 × 350 kW (hub autoroutier) | 2.8 MW | 10/20 kV direct MT | 3.15 MVA |
Les stations au-dessus de ~400 kW se raccordent presque toujours directement a la moyenne tension (10 ou 20 kV) avec un poste de transformation dedie sur site. Le cout du raccordement reseau est souvent la plus grande depense unitaire dans le deploiement d'une station de charge rapide. plus que les chargeurs eux-memes.
Stockage par batterie
De plus en plus, les stations incluent du stockage batterie sur site (200–600 kWh) pour :
- Reduire les charges de pointe du fournisseur d'electricite
- Permettre le deploiement sur des sites a capacite reseau limitee
- Fournir un backup en cas de coupure reseau
- Lisser le profil de charge (charger les batteries lentement depuis le reseau, decharger rapidement vers les voitures)
C'est particulierement pertinent quand le renforcement du reseau couterait 200k–1M€+ et prendrait 12–24 mois.
Le CCS2 est le standard mondial de charge rapide DC. Sa combinaison de compatibilite AC triphasee, protocole DC identique au CCS1, et statut reglementaire en Europe en fait le connecteur que vous rencontrerez sur la majorite des chargeurs rapides dans le monde. L'infrastructure se deploie rapidement, et la charge 350 kW devient la base pour les nouveaux deploiements.