Architectures DC : centraliser ou distribuer la puissance ?
À la suite d’échanges techniques publiés sur LinkedIn, une section consacrée à la couche logicielle et à l’orchestration algorithmique de la puissance a été ajoutée afin de compléter l’analyse des architectures DC.
Merci à Gérald Seiler pour sa vigilance.
Toutes les bornes rapides se ressemblent.
Pourtant, derrière une façade identique, les architectures électriques divergent profondément. Conversion centralisée, mutualisation distribuée, bus DC interne ou chaînage natif : ces choix déterminent la résilience, la scalabilité et la logique industrielle d’un site de recharge.
Comparer les acteurs sans comparer leurs architectures revient à regarder la carrosserie en ignorant le moteur.
Fil rouge : La borne DC comme système
Cet article s’inscrit dans la lecture industrielle du triptyque.
Il compare des architectures de recharge rapide à partir de critères concrets, topologie de conversion, mutualisation, granularité, extensibilité, résilience et maintenabilité terrain.
L’objectif n’est pas de classer des marques, mais de comprendre ce que chaque choix d’architecture rend possible, ou impossible, sur la durée.
Introduction
La borne rapide n’est pas un simple équipement.
La borne rapide n’est pas un simple équipement. C’est un système énergétique modulaire dont l’architecture conditionne la résilience, la scalabilité et la maintenabilité.
Dans la suite de cet article, j’ai préféré employer des termes français tels que “capacité d’extension”, “extensibilité” ou “capacité d’évolution en puissance”, qui renvoient tous à ce que l’on désigne communément par “scalabilité”.
Derrière une façade qui semble identique pour l’utilisateur se cachent des choix techniques structurants. Conversion AC/DC centralisée ou distribuée.
Bus DC interne ou chaînage natif. Armoire dominante ou modules autonomes. Ces décisions ne relèvent pas du détail d’ingénierie. Elles déterminent la façon dont un site pourra évoluer sur dix ou quinze ans.
Comparer des fabricants sans comparer leurs architectures revient à discuter d’automobiles en ignorant le type de transmission.
L’objectif de cette analyse est simple : examiner quatre approches industrielles distinctes portées par
et les comparer à travers une grille commune.
Il ne s’agit pas d’établir un classement.
Il s’agit de comprendre des logiques.
La méthode est volontairement simple : chaque solution est examinée à travers une grille identique, portant sur la topologie de conversion, la mutualisation de puissance, la capacité d’extension, la résilience et la maintenabilité terrain.
Les acteurs sont présentés par ordre alphabétique afin d’éviter toute hiérarchisation implicite.
Chargepoly
Architecture distribuée avec chaînage DC natif
L’approche développée par ChargePoly repose sur une logique distribuée. La conversion n’est pas concentrée dans une armoire centrale dominante. Chaque borne embarque sa propre électronique de puissance, et les unités sont reliées entre elles par un chaînage en courant continu.
Autrement dit, la mutualisation ne passe pas par un bloc central unique mais par une interconnexion structurée des bornes entre elles.
Cette approche rompt avec le modèle “armoire + satellites” devenu dominant sur le marché européen.
Topologie de conversion
La conversion AC/DC est intégrée dans les unités elles-mêmes. La distribution entre bornes s’effectue via un réseau interne en DC.
Il ne s’agit donc pas d’un simple partage logiciel de puissance, mais d’une architecture électrique conçue dès l’origine pour fonctionner en réseau.
🔎 Chaînage DC : de quoi parle-t-on ?
Dans une architecture à chaînage DC, les bornes ne sont pas indépendantes. Elles sont interconnectées par une ligne continue en courant continu.
- La puissance peut être redistribuée entre unités.
- Chaque borne participe au système global.
- Il n’existe pas d’armoire centrale unique concentrant toute la conversion.
La distribution est donc physique, et pas uniquement logicielle.
Mutualisation de puissance & granularité
La mutualisation est native. Elle découle de l’interconnexion électrique elle-même.
Ce choix permet, en théorie, une grande souplesse d’allocation de puissance, sans dépendre d’un point central unique. La répartition devient structurelle.
La granularité dépendante de la configuration des Power Units ; public non documenté précisément.
On signale l’existence de blocs de puissance modulaires, mais sans valeur standardisée.
Capacité d’extension
L’architecture autorise un déploiement progressif. Ajouter une borne revient à étendre le réseau DC interne.
La capacité d’évolution en puissance dépend toutefois de la conception initiale du site. La question n’est pas seulement l’ajout d’un point de charge, mais la capacité globale du réseau DC interne à absorber cette extension.
Résilience
L’absence d’unité centrale dominante limite le risque de défaillance unique paralysant l’ensemble du site.
La résilience dépend en revanche de la qualité du réseau interne et de la gestion des interconnexions.
Maintenabilité terrain
L’architecture distribuée réduit la dépendance à un “cœur” unique. En revanche, elle introduit une complexité potentielle dans le réseau DC interne.
La facilité de maintenance dépendra de deux facteurs :
- lisibilité du diagnostic électrique
- capacité des installateurs IRVE à maîtriser cette logique distribuée
C’est ici que l’architecture quitte la théorie pour rencontrer le réel.
Cas d’usage naturel
Cette approche semble particulièrement adaptée :
- Aux flottes captives
- Aux sites évolutifs
- Aux déploiements progressifs
Elle est moins naturellement associée aux très grands hubs autoroutiers ultra centralisés, même si rien ne l’interdit structurellement.
Tableau récapitulatif
| Critère | Analyse |
|---|---|
| Topologie de conversion | Conversion AC/DC distribuée + chaînage DC interne |
| Mutualisation de puissance | Mutualisation physique via interconnexion DC entre bornes |
| Granularité de puissance | Blocs modulaires configurables ; granularité dépendante de la configuration des unités de puissance |
| Capacité d’extension | Incrémentale, dépend de la conception initiale du réseau DC |
| Résilience | Distribuée, sans unité centrale dominante |
| Point critique | Qualité, protection et diagnostic du réseau DC interne |
| Maintenabilité terrain | Dépend de la standardisation des interventions et de la lisibilité du chaînage |
| Écosystème cible | Installateurs IRVE capables d’intervenir sur une distribution DC distribuée |
| Cas d’usage naturel | Flottes, sites évolutifs, déploiements progressifs |
Le point saillant de cette architecture tient à une mutualisation “physique” par chaînage DC : l’extension est naturelle, mais la maintenance dépend de la lisibilité et de la maîtrise du réseau DC interne.
EVBox
Distributed Direct Architecture (DDA)
L’approche développée par EVBox avec la DDA repose sur une distribution réelle des modules de puissance. Contrairement au modèle à armoire centrale dominante, la conversion et la mutualisation sont fragmentées entre unités interconnectées.
L’objectif est clair : éviter la dépendance à un cœur unique tout en conservant une logique de mutualisation structurée.
Topologie de conversion
La DDA repose sur une architecture modulaire distribuée. Les fonctions de conversion sont réparties entre plusieurs modules, sans unité centrale unique concentrant l’ensemble de la puissance.
Il ne s’agit pas d’un simple déport de satellites autour d’une armoire.
La distribution est structurelle.
🔎 Architecture distribuée vs armoire centrale
Dans une architecture à armoire centrale, la conversion AC/DC est concentrée dans un bloc unique qui alimente des satellites.
- La puissance est physiquement centralisée.
- La distribution vers les points de charge est organisée autour de ce cœur.
- La défaillance majeure peut affecter l’ensemble du site.
La DDA vise à répartir ces fonctions afin de limiter cette dépendance structurelle.
Mutualisation de puissance & granularité
La mutualisation reste possible, mais elle ne dépend pas d’un bloc unique. Les modules coopèrent entre eux pour répartir la puissance disponible.
Cette approche se situe à mi-chemin entre le modèle standalone pur et l’armoire centrale dominante.
Modules typiquement autour de ~40 kW → granularité moyenne, équilibre entre finesse de répartition et simplicité de coordination.
Chiffré et documenté par le fabricant.
Capacité d’extension
L’extension s’effectue par ajout de modules. La logique est organique : la puissance globale évolue avec le nombre d’unités installées.
La limite structurelle dépend davantage de la conception initiale du site que d’un plafond imposé par une armoire spécifique.
Résilience
L’absence de centre unique réduit le risque de point de défaillance critique global.
La résilience dépend toutefois de la coordination entre modules et de la gestion logicielle de la mutualisation.
Maintenabilité terrain
C’est probablement le point le plus déterminant.
Une architecture distribuée peut théoriquement améliorer la résilience.
Mais elle suppose :
- Une compréhension claire de la topologie par les installateurs
- Des procédures de diagnostic adaptées
- Une documentation suffisamment lisible
La question n’est pas seulement technique.
Elle est industrielle : l’écosystème IRVE est-il prêt à intégrer cette logique distribuée ?
Cas d’usage naturel
La DDA semble particulièrement pertinente :
- Pour des sites évolutifs
- Pour des flottes ou des environnements semi-structurés
- Pour des configurations nécessitant résilience et extension progressive
- Pour les sites susceptible de connaître une montée en charge rapide, dès lors que l’exploitation et la maintenance sont outillées pour suivre l’augmentation de complexité.
Elle ne se limite pas à un segment spécifique, mais son intérêt apparaît lorsque l’équilibre entre mutualisation et distribution devient stratégique.
Tableau récapitulatif
| Critère | Analyse |
|---|---|
| Topologie de conversion | Modules distribués sans armoire centrale dominante |
| Mutualisation de puissance | Distribuée, coordination inter-modules |
| Granularité de puissance | ≈ 40 kW par module |
| Capacité d’extension | Organique, ajout progressif de modules |
| Résilience | Réduction du point de défaillance unique structurel |
| Point critique | Complexité de coordination et diagnostic inter-modules |
| Maintenabilité terrain | Dépend de la maturité des procédures et de la compréhension terrain |
| Écosystème cible | Installateurs capables d’intégrer une architecture distribuée avancée |
| Cas d’usage naturel | Sites évolutifs, flottes, environnements semi-structurés, montée en charge rapide si l’exploitation suit |
La DDA propose une mutualisation sans centre dominant.
L’intérêt théorique est évident en matière de résilience et d’extension. L’enjeu réel réside dans son appropriation opérationnelle par l’écosystème terrain.
Kempower
Architecture à unité centrale et satellites.
L’approche développée par Kempower repose sur une unité centrale de puissance, associée à des bornes satellites légères. La conversion principale est concentrée dans une armoire dédiée, qui redistribue dynamiquement la puissance vers les points de charge.
Ce modèle s’est progressivement imposé comme une référence sur le marché européen, tant sa logique est lisible pour les exploitants.
Topologie de conversion
La conversion AC/DC est centralisée dans une armoire de puissance.
Les satellites ne réalisent pas la conversion principale ; ils reçoivent le courant continu depuis l’unité centrale.
L’architecture distingue clairement le “cœur énergétique” des points de distribution.
Mutualisation de puissance & granularité
La mutualisation est native et dynamique.
La puissance disponible dans l’armoire centrale est répartie en fonction des besoins des véhicules connectés.
Ce modèle permet d’optimiser l’usage de la puissance installée sans surdimensionner chaque point de charge.
Modules généralement de ~25 kW → mutualisation fine et perte incrémentale faible.
C’est chiffré et documenté par la documentation technique commerciale du fabricant.
Capacité d’extension
L’extension peut se faire de deux manières :
- Ajout de satellites
- Augmentation de modules dans l’armoire centrale
La limite structurelle dépend toutefois de la capacité maximale de l’unité centrale.
Au-delà d’un certain seuil, une nouvelle armoire peut devenir nécessaire.
Résilience
L’architecture comporte un centre dominant.
Une défaillance majeure de l’armoire peut affecter l’ensemble des satellites associés.
En revanche, la modularité interne de l’armoire peut permettre une dégradation partielle plutôt qu’un arrêt total, selon la conception retenue.
Maintenabilité terrain
La séparation claire entre unité centrale et satellites facilite le diagnostic.
- La maintenance lourde est concentrée dans l’armoire
- Les satellites restent relativement simples
- La logique est facilement compréhensible pour l’écosystème IRVE
Cette lisibilité opérationnelle constitue l’un des atouts majeurs du modèle.
Cas d’usage naturel
Cette architecture semble particulièrement adaptée :
- Aux sites retail à fort trafic
- Aux hubs intermédiaires
- Aux environnements où la mutualisation dynamique est prioritaire
- Aux sites connaissant une montée en charge progressive mais structurée
Elle convient bien aux contextes où la centralisation de la puissance simplifie l’exploitation et la maintenance.
Tableau récapitulatif
| Critère | Analyse |
|---|---|
| Topologie de conversion | Conversion AC/DC centralisée dans une armoire de puissance + satellites DC |
| Mutualisation de puissance | Dynamique via unité centrale redistribuant la puissance aux satellites |
| Granularité de puissance | ≈ 25 kW par module |
| Capacité d’extension | Ajout de satellites et de modules dans l’armoire, limitée par la capacité maximale de l’unité centrale |
| Résilience | Dépendance à un centre dominant, dégradation partielle possible selon la modularité interne |
| Point critique | Unité centrale de puissance |
| Maintenabilité terrain | Diagnostic lisible, maintenance concentrée dans l’armoire centrale |
| Écosystème cible | Installateurs IRVE habitués aux architectures centralisées |
| Cas d’usage naturel | Retail, hubs intermédiaires, sites à mutualisation dynamique |
Le modèle à armoire centrale offre une mutualisation efficace et une lisibilité opérationnelle élevée.
Il introduit toutefois une dépendance structurelle à un cœur énergétique unique.
Tritium
L’approche développée par Tritium repose sur une centralisation marquée de la conversion, avec séparation claire entre unités de puissance et dispensers.
Sur les plateformes récentes comme TRI-FLEX, la logique consiste à regrouper la conversion AC/DC dans des hubs de puissance, puis à redistribuer l’énergie en courant continu vers des dispensers via un bus DC interne.
On est ici dans une architecture pensée pour des sites de forte puissance et de grande échelle.
Topologie de conversion
La conversion AC/DC est concentrée dans un hub ou une unité centrale.
La distribution vers les points de charge se fait en courant continu via un bus DC interne.
Il existe généralement un étage DC/DC pour adapter la tension au véhicule.
Mutualisation de puissance & granularité
La mutualisation s’effectue au niveau du hub.
La puissance totale installée est répartie entre les dispensers en fonction de la demande.
Le système est fortement centralisé, même si les dispensers peuvent être nombreux.
La granularité dépend des modules intégrés au hub.
Sur les plateformes récentes, les blocs de puissance s’organisent par paliers industriels élevés (par exemple 100 à 400 kW par dispenser selon configuration).
La finesse de mutualisation est donc moins granulaire qu’un modèle à modules de 25 ou 40 kW, mais la capacité globale peut atteindre plusieurs mégawatts.
Capacité d’extension
L’extension peut se faire par ajout de modules au hub ou par ajout de hubs supplémentaires.
La logique est structurée : l’évolution nécessite un dimensionnement clair du site dès l’origine.
Résilience
La dépendance au hub de puissance constitue un point structurel majeur.
Selon la modularité interne, une défaillance peut entraîner une réduction partielle de capacité plutôt qu’un arrêt total, mais le centre énergétique reste critique.
Maintenabilité terrain
La centralisation facilite la localisation des interventions lourdes : elles se concentrent dans le hub.
En revanche :
- les composants sont de forte puissance
- l’architecture est industrielle
- l’intervention requiert un niveau d’expertise adapté
Cette approche correspond davantage à des intégrateurs structurés qu’à des déploiements diffus.
Cas d’usage naturel
Cette architecture semble particulièrement adaptée :
- Aux hubs autoroutiers de forte puissance
- Aux infrastructures poids lourds
- Aux environnements nécessitant plusieurs centaines de kilowatts par point
- Aux sites structurés avec planification industrielle
Elle est moins naturellement orientée vers des déploiements progressifs de petite échelle.
Tableau récapitulatif
| Critère | Analyse |
|---|---|
| Topologie de conversion | Conversion AC/DC centralisée dans un hub + distribution via bus DC interne |
| Mutualisation de puissance | Centralisée au niveau du hub de puissance |
| Granularité de puissance | Blocs industriels élevés (≈ 100–400 kW par dispenser selon configuration) |
| Capacité d’extension | Ajout de modules ou de hubs supplémentaires, évolution structurée |
| Résilience | Dépendance forte au hub, dégradation partielle possible selon modularité interne |
| Point critique | Hub central de puissance |
| Maintenabilité terrain | Maintenance concentrée au hub, intervention de niveau industriel |
| Écosystème cible | Intégrateurs et exploitants structurés de forte puissance |
| Cas d’usage naturel | Hubs autoroutiers, poids lourds, sites de très forte puissance |
Tritium pousse la logique centralisée vers une échelle industrielle. La granularité est plus massive, la puissance cumulée élevée, et la dépendance au hub structurelle.
Comparaison transversale des architectures
Comparer des architectures ne consiste pas à désigner un vainqueur.
Il s’agit d’observer comment chaque acteur résout la même équation : distribuer efficacement une puissance élevée, en conciliant extensibilité, résilience et maintenabilité terrain.
La différence ne tient pas seulement au niveau de puissance délivré.
Elle tient à la manière dont cette puissance est structurée, fragmentée, centralisée ou distribuée.
La granularité, en particulier, révèle une philosophie industrielle plus qu’un simple choix technique.
Le tableau ci-dessous synthétise ces logiques.
| Acteur | Topologie | Mutualisation | Granularité | Capacité d’extension | Résilience | Point critique | Cas d’usage dominant |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ChargePoly | Distribuée avec chaînage DC | Physique entre bornes | Modulaire configurable | Incrémentale | Distribuée | Réseau DC interne | Flottes, sites évolutifs |
| EVBox (DDA) | Distribuée modulaire | Coordination inter-modules | ≈ 40 kW | Organique | Réduction du point unique | Coordination et diagnostic | Sites évolutifs, montée en charge |
| Kempower | Armoire centrale + satellites | Dynamique centralisée | ≈ 25 kW | Structurée, limitée par l’armoire | Dépendance centrale | Unité centrale | Retail, hubs intermédiaires |
| Tritium | Hub central + bus DC interne | Centralisée au hub | 100–400 kW selon configuration | Industrielle, ajout de hubs | Dépendance forte au hub | Hub de puissance | Hubs autoroutiers, poids lourds |
Trois enseignements majeurs apparaissent :
1. Centralisation vs distribution n’est pas binaire
On n’observe pas deux camps opposés mais un continuum :
- Tritium pousse la centralisation à l’échelle industrielle.
- Kempower centralise intelligemment autour d’une armoire modulaire.
- EVBox distribue les modules sans cœur dominant.
- ChargePoly distribue physiquement via un chaînage DC.
La différence tient moins à l’idéologie qu’au degré de dépendance à un centre énergétique unique.
2. La granularité révèle la philosophie industrielle
- La granularité de 25 kW chez Kempower favorise une mutualisation fine et une dégradation progressive.
- Les 40 kW d’EVBox traduisent un compromis entre finesse et complexité.
- Les blocs plus massifs de Tritium correspondent à une logique de forte puissance structurée.
- La granularité configurable de ChargePoly souligne une approche modulaire adaptable.
La taille du module n’est pas un détail : elle conditionne la précision de la mutualisation et la nature du risque en cas de défaillance.
3. L’architecture détermine le marché naturel
Les architectures centralisées industrielles s’imposent là où la puissance cumulée est très élevée.
Les architectures distribuées trouvent leur pertinence dans des contextes évolutifs, progressifs ou résilients.
Aucune solution n’est universelle.
Chaque topologie est une réponse à une contrainte dominante : montée en charge, mutualisation fine, résilience, simplicité d’exploitation ou puissance maximale.
🔎 EVBox (DDA) et Chargepoly : deux distributions, deux logiques
Les deux architectures appartiennent à la famille des solutions distribuées, mais leur logique interne diffère.
- EVBox (DDA) organise une coordination modulaire : les modules coopèrent au sein d’une architecture distribuée structurée.
- ChargePoly s’appuie sur un chaînage physique en courant continu : la mutualisation est intégrée à la topologie électrique elle-même.
- Dans un cas, la gouvernance repose davantage sur l’orchestration des modules ; dans l’autre, sur la configuration du réseau DC interne.
La différence tient donc moins au principe de distribution qu’à la manière dont cette distribution est organisée et pilotée.
Si les deux solutions relèvent d’une logique distribuée, la DDA peut apparaître plus lisible en exploitation, du fait d’une modularité clairement identifiée. Le chaînage DC, plus topologique, suppose une maîtrise plus fine du réseau interne.
Cette section a été ajoutée pour intégrer la dimension logicielle du pilotage de puissance, indispensable à la compréhension complète des architectures DC.
Topologie matérielle et intelligence logicielle : deux couches indissociables
L’architecture électrique ne suffit pas à décrire un système de recharge rapide.La structuration matérielle de la puissance – centralisée ou distribuée – n’exprime qu’une partie de la réalité.
La seconde couche est logicielle.
Elle repose sur l’orchestration dynamique de la puissance via des algorithmes locaux ou distants, et sur l’intégration des webservices OCPP (1.6, 2.0.1 et évolutions futures).
Profils de charge, priorités dynamiques, gestion tarifaire, horaires, V2G, limitation réseau, délestage : ces paramètres déterminent la manière dont la puissance est réellement arbitrée entre véhicules.
Une architecture distribuée mal pilotée peut devenir inefficiente.
Une architecture centralisée intelligemment orchestrée peut compenser certaines rigidités structurelles.
L’enjeu n’est donc pas seulement électrique, mais systémique :
la topologie conditionne les possibles,
l’algorithme décide de leur mise en œuvre.
En d’autres termes, la question n’est plus seulement “comment distribuer la puissance ?”
mais “qui la pilote, et selon quelle logique ?”
Conclusion
Comparer ces quatre architectures revient moins à opposer des technologies qu’à observer des choix industriels.
Deux lignes se dessinent clairement.
D’un côté, des architectures centralisées structurées, où la puissance est concentrée puis redistribuée.
Cette logique privilégie la lisibilité opérationnelle et la maîtrise industrielle des fortes puissances.
Elle introduit cependant une dépendance à un cœur énergétique identifié.
De l’autre, des architectures distribuées, qui fragmentent la puissance pour réduire le risque structurel et permettre une extension progressive.
Elles déplacent la complexité : moins concentrée dans un point unique, plus répartie dans la coordination ou dans le réseau interne.
La granularité apparaît comme un révélateur.
Des modules fins favorisent une mutualisation précise et une dégradation progressive.
Des blocs plus massifs traduisent une logique de puissance structurée à grande échelle.
Aucune solution n’est universelle. L’architecture pertinente dépend du contexte :
- Nature du site
- Trajectoire de montée en charge
- Niveau d’industrialisation de l’exploitation
- Maturité de l’écosystème de maintenance
La borne rapide n’est pas qu’un produit.
C’est une infrastructure énergétique distribuée.
Le choix architectural engage bien plus que la puissance affichée : il conditionne la manière dont le site vivra, évoluera et sera maintenu pendant quinze ans.
Et c’est précisément là que se situe l’enjeu.
Sources & références
Sources techniques
- ChargePoly – documentation constructeur
- EVBox – documentation constructeur (DDA)
- Kempower – documentation constructeur
- Tritium – documentation constructeur (plateforme TRI-FLEX)
Crédits photographiques
- Image mise en avant : schéma original illustrant quatre modèles de structuration de la puissance en recharge DC, réalisation Léon Chelli.
- Image intégrée : station ChargePoly, source constructeur.
- Image intégrée : station EVBox, source constructeur.
- Image intégrée : station Kempower, source constructeur.
- Image intégrée : station Tritium, source constructeur.
Cette série propose une lecture systémique de la recharge rapide DC.
Chaque article aborde la borne non comme un objet technique isolé, mais comme un élément structurant d’un système économique, industriel et symbolique.
Aucun volet ne se suffit à lui seul.
Ces cinq fils rouges (Sillages) traversent mes publications :
Cartographie des segments, Distribution & Économie, Marketing du VE, Marques & Modèles, Technologies du VE.
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Léon Chelli arpente les mondes de l’automobile et des énergies renouvelables à l’épreuve de la transition écologique.
Il y déchiffre mutations industrielles et stratégies de marché avec la lucidité un peu sauvage d’un promeneur qui choisit ses propres sentiers.
Il explore les transitions avec une vision systémique, entre ironie assumée et clarté analytique.
