Electronique

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Electronique de commande

Fonctions

Elle comporte 5 parties principales :

- le chargeur, qui gère la charge de la batterie

- le hacheur de traction, qui pilote la vitesse du moteur et gère la régénaration au dessus de 27 km/h

- le hacheur de freinage, régénération sous 27 km/h et aide au freinage

- le convertisseur, applique une tension de 14 V dans le circuit 12 V d'accessoire (c'est l'alternateur d'une thermique)

- le controleur, l'intelligence qui chapeaute le tout.

Emplacement

Toutes la partie électronique est comprise dans le boitier SAGEM.

A l'extérieur, le boitier contenant le calculateur.

Dedans, les 4 fonctions restantes sous formes de cartes.

Et avec les cartes entourées de bleu, comme des fonctions :

Le hacheur est sous le discontacteur à l'orizontal, toutes les autres cartes sont verticales.

Les composants de puissance comme l'IGBT de puissance du hacheur sont sous les cartes collées avec de la pâte thermique au fond du boitier, sous lequel circule le circuit de refroidissement à travers des ailettes disposés sous les composants de puissance. Voir la partie refroidissement du Sagem ici:

http://www.vehiculeselectriques.fr/topic616.html => photos du dessous du SAGEM, circuit de refroidissement et cartes les plus refroidies.

Evolution

Le boitier SAGEM a évolué dans le temps, en version Y3000 pour les SAXO-106 d'après 1997, et Y2000 puis Y4000 pour les Berlingo et partner. Les boitiers sont interchangeables entre les versions au sein des mêmes modèles, et entre 2 modèles comme un Berlingo ou une saxo, en conservant le calculateur du modèle car le nombre de batteries n'est pas le même (ex : Y4000 possible sur une AX à condition qu'on garde le calculateur du Y1000). Il doit être possible de télécoder un calculateur Y4000 par le programme du Y1000 ou Y3000 pour gérer le nombre de batteries inférieures?).

Y1000 : pas de gestion de la température du boitier électronique, destruction de ce dernier si la pompe à eau lâche (d'où l'intérêt de la changer tous les 20 000 kms ou de la remplacer par une pompe brushless de berlingo/partner). Allumage des stop dès qu'on régénère. Gestion des batteries plomb paramétrable dans le menu?

Y2000 : gestion de la température du boitier donc plus costaud.

Chargeur

Charge lente

Le chargeur embarqué ne sert que dans ce cas. Il transforme le courant monophasé secteur EDF de 230 V en courant continu 160 V. Il reçoit 3 kW en entrée (230 V - 14 A) et sort du 3kW en sortie (160V - 20 A). Le courant de sortie alimente en série les 20 modules Ni-Cd.

Plage de fonctionnement batteries de 80 V (batteries déchargées) à 160 V (batteries pleines). Les alimentations à découpages ont une plage de fonctionnement qui n'est pas extensible, en cas de batteries bien déchargées il vaut mieux les recharger une par une à l'extérieur si la tension totale batterie est inférieure à 80 V, sans quoi le chargeur risque de s'abimer. C'est pourquoi dans les plages de basse tension (inférieur à 100 V donc moins que 0% de batterie) la charge n'est que de 5 A.

Charge rapide

Le chargeur ne sert pas dans ce cas là, car la puissance est trop importante (courant de 150 A). C'est un chargeur externe qui s'en occupe, tout en dialoguant avec le calculateur du véhicule.

La prise maréchal de charge rapide (différente de celle de la charge lente) se connecte aux 2 gros contacts rectangulaires situés au milieu de la prise côté véhicule. Le cable utilisé est une grosse section, transportant les 150 A continus dans 2 conducteurs. Il y a un autre fil de communication entre le chargeur externe et le calculateur, ce dernier arrêtant la charge à 80% de charge, ou interdisant toute charge rapide si un défaut est mémorisé.

Hacheur

Prinicpe de fonctionnement

Il fait varier la tension appliquée aux bornes du moteur par découpage (il coupe pendant x% du temps le courant, ce qui diminue d'autant de pourcent la tension appliquée).

Le rapport cyclique RC est le pourcentage pendant lequel on conduit la tension. Umoy = Umax * RC. Si RC = 1, il n'y a pas de coupure, Umoy ) Umax, et si RC=0,5, Umoy=Umax / 2.

C'est donc un convertisseur électronique abaisseur de tension. C'est un PWM (pulse width modulation, c'est à dire fonctionnant à fréquence constante et modulant la largeur de l'impulsion, ou encore le pourcentage de temps pendant laquelle le hacheur ne conduit pas la tension).

Il y a 2 hacheurs, un pour l'induit (le rotor alimenté par les balais) faisant varier la fem appliqué (N = kEPhi, on agit sur E) et l'autre faisant varier le courant passant dans l'inducteur (stator) qui agit sur le flux magnétique Phi dans lequel tourne l'induit.

De 0 à 1600 tr/min (30 km/h), il commande la tension appliquée à l'induit, de 0 à 120 V. Ensuite, il fait diminuer la tension donc le courant appliqué sur l'inducteur, donc diminue le couple moteur mais augmente la vitesse dans la même proportion, la puissance P=Cw reste constante.

Schéma électronique

Voir le schéma du hacheur: http://www.vehiculeselectriques.fr/topic13206.html

Calculateur

Son action

Il mémorise la quantité d'énergie mise dans les batteries, et celle qui en sort, pour savoir où on en est de la quantité d'énergie restante dans les batteries.

C'est lui qui regarde les différents capteurs pour mettre en sécurité, qui regarde le nombre de recharges avant de déclencher la charge d'égalisation, etc.

Il limite le fonctionnement moteur en cas d'intensité ou de température excessive.

Ses composants

Sur la carte calculateur, on retrouve :

- le pont de tension pour mesure de la tension totale de la batterie de traction.

- le processeur pour traiter les informations.

Plage de fonctionnement

Il ne fonctionne plus en dessous de 80V, c'est pourquoi si les batteries sont bien déchargées le chargeur ne pourra se lancer.

Télécodage

Le controleur est actionné par un logiciel, qui peut évoluer au fil du temps en fonction des améliorations portées par PSA. Changer ce logiciel ou ses paramètres s'appelle le télécodage.

Il s'agit de recharger dans le calculateur le logiciel à partir de la valise ELIT. Attention car la version du logiciel peut être plus vieille dans l'ELIT que dans le calculateur.

On peut paramétrer divers menu, comme le type d'életcrolyte, le type de batterie, etc.

Schéma électronique

Voir le schéma du calculateur: http://www.vehiculeselectriques.fr/topic13206.html

Convertisseur - Circuit 12V

Utilisé par tous les accessoires de la voiture pour se ramener à une utilisation des composants classiques automobiles. La batterie 12V plomb utilisée est la même que celle utilisée sur les véhicules thermiques pour le démarrage, donc est capable de sortir un gros ampérage d'un coup, bien que cette fonction ne soit pas utilisée sur les VE, entrainant une durée de vie supérieure pour cette batterie. Une batterie sèche à décharge lente serait mieux adaptée et moins lourde surement.

Cette batterie est rechargée par les batteries de traction Ni-Cd, via un convertisseur 120 - 12V de rendement médiocre.

Elle doit sortir maxi 30 A avec les phares et les essuie-glace activés, évidemment sans compter les ajouts éventuels d'anti-brouillards, longue portée et ampli audio.

Ce circuit alimente le controleur, le circuit de commande, circuit de sécurité, les essuies-glace, la ventilation, direction assistée. Il est supérieur à 12V (13,8 V précisément)pour maintenir la batterie chargée, comme dans une auto thermique.

C'est le CVS qui alimente le circuit à partir du 120V de traction. Il effectue une isolation galvanique pour les appareils de mesure (permettant de mesurer le circuit électrique 120 V sans être perturbé par les perturbations de ce dernier), régule à 13,8 V, diminue ou coupe la charge en cas de surintensité, est protégé par 2 fusibles, un en amont et un en aval.

Refroidissement

http://www.vehiculeselectriques.fr/topic616.html => photos du dessous du SAGEM, circuit de refroidissement et cartes les plus refroidies

Pour en savoir plus...

Cette page est une compilation de ce qu'on trouve sur le forum www.vehiculeselectriques.fr.

à suivre...