Niveau VII du DoE (7) : à propos des nouvelles normes d'efficacité énergétique des États-Unis

Les réglementations du ministère de l'Énergie des États-Unis (DoE) concernant l'efficacité de la conversion de l'énergie sont en vigueur depuis de nombreuses années afin de limiter la consommation d'énergie et de réduire l'impact sur l'environnement. Le niveau actuel est le niveau VI, mais l'introduction d'une nouvelle norme « Niveau VII » est prévue à l'avenir.

Passage prévu du niveau VI au niveau VII du DoE

Le ministère de l'Énergie des États-Unis (DoE - Department of Energy) prévoit de faire passer sa réglementation d'efficacité énergétique du niveau VI actuel au niveau VII encore plus strict.

À l'origine, la réglementation sur l'efficacité énergétique a commencé avec la loi sur l'indépendance énergétique et la sécurité (EISA) de 2007, qui a établi des normes de base pour les alimentations externes (EPS). La dernière version de ces normes d'efficacité, connues sous le nom de niveau VI du DoE, a été publiée en 2014. Depuis lors, les progrès des technologies à large bande interdite, comme le carbure de silicium et le nitrure de gallium (GaN), ont rendu possible la production d'alimentations externes plus efficaces, et ces produits sont désormais largement disponibles sur le marché. C’est dans ce contexte que des efforts sont déployés pour rehausser les normes d'efficacité.

5 différences majeures entre le niveau VI et le niveau VII du DoE

1 : Extension du champ d’application

Le niveau VII élargit le champ d'application des EPS (alimentations externes). Alors que les normes du niveau VI ne s’appliquaient qu'aux EPS de classe A à fonctionnement direct, le niveau VII remplace cela par des normes unifiées englobant tant les EPS de classe A que de non-classe A, indépendamment du type de fonctionnement (direct ou indirect). Cela simplifie les critères d'application réglementaire.

	EPS de classe A	EPS de non-classe A
Fonctionnement direct	Niveau VI	Niveau VI
Fonctionnement indirect	Niveau IV	No-standards

2 : Différences de marquage et de protocole de conformité

Dans les normes de niveau VI, un marquage indiquant l'efficacité en chiffres romains "VI" était requis sur les EPS. Le niveau VII introduit un nouveau marquage indiquant clairement la conformité aux nouvelles normes de niveau VII.

3 : Exigences d'efficacité

Le niveau VII du DoE impose des exigences plus strictes en matière d’efficacité en fonctionnement et de consommation à vide, dans le but de réduire davantage la consommation d’énergie.

(Adaptateurs AC-DC à sortie unique - tension standard)

Puissance de sortie nominale	Efficacité moyenne minimale	Consommation maximale à vide
Inférieure ou égale à 1W	0.5×Pout + 0.169	0.075W max
Plus de 1W jusqu’à 49W	0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.67	0.075W max
Plus de 49W jusqu’à 250W	89.0%	0.150W max
Plus de 250W	89.0%	0.150W max

(Adaptateurs AC-DC à sortie unique - basse tension)

Puissance de sortie nominale	Efficacité moyenne minimale	Consommation maximale à vide
Inférieure ou égale à 1W	0.517×Pout + 0.091	0.075W max
Plus de 1W jusqu’à 49W	0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.609	0.075W max
Plus de 49W jusqu’à 250W	88.0%	0.150W max
Plus de 250W	88.0%	0.150W max

(Alimentations à sorties multiples)

Puissance de sortie nominale	Efficacité moyenne minimale	Consommation maximale à vide
Inférieure ou égale à 1W	0.497×Pout + 0.067	0.075W max
Plus de 1W jusqu’à 49W	0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.643	0.075W max
Plus de 49W jusqu’à 250W	88.5%	0.150W max
Plus de 250W	88.5%	0.150W max

Remarques :

Pout correspond à la puissance de sortie nominale (W)
Les efficacités sont exprimées en décimales (ex : 88.0% = 0.880)
Tension standard : 6V ou plus
Basse tension : inférieure à 6V

5 : Considérations pour les EPS adaptatifs

Pour les EPS adaptatifs comme ceux équipés de ports USB-C ou les alimentations PD (capables de fournir différentes tensions de sortie), des discussions sont en cours pour introduire des limites d'efficacité différentes, afin de réduire le fardeau lié à la conception tout en améliorant l’efficacité. Des normes plus flexibles sont envisagées notamment pour les sorties à basse tension (3.3V ou 5V).

Avantages de l’introduction du niveau VII du DoE

1 : Réduction des coûts d’exploitation pour les consommateurs finaux
Une réduction annuelle des coûts d’environ 47.3 millions USD est attendue. Même avec un taux d'actualisation de 7%, une économie annuelle de 42.7 millions USD est estimée.

2 : Bénéfices environnementaux
Une réduction annuelle des émissions de gaz à effet de serre d’environ 11.5 millions USD est attendue, contribuant ainsi à la lutte contre le changement climatique. Cette évaluation est fondée sur des calculs incluant les coûts sociaux de la réduction de dioxyde de carbone avec un taux d’actualisation de 3%.

3 : Bénéfices pour la santé

En réduisant les émissions de substances nocives telles que le SO₂ et le NOₓ, l’apport sanitaire annuel est estimé entre 16.7 et 20.4 millions USD. Notamment, la réduction de substances précurseurs aux PM2.5 est censée avoir un effet bénéfique sur la santé.

Ces chiffres montrent que l’adoption des normes du niveau VII apportera des avantages significatifs tant sur le plan économique qu’environnemental et sanitaire.

Publication finale des nouvelles normes et période de préparation

La règle finale pour les normes du niveau VII devrait être publiée dans la seconde moitié de 2024. Comme pour les réglementations précédentes sur la conservation de l'énergie, une période de préparation de deux ans sera accordée après la publication pour garantir la conformité. Unifive propose déjà une gamme de produits conformes au projet de norme de niveau VII du DoE.

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