DIY contrôleur VAE pour moteur PMDC avec BMS

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DIY contrôleur VAE pour moteur PMDC avec BMS

Messagepar MICROTECH » Lun 21 12 , 2009 11:25

Voici un contrôleur VAE pour moteur courant continu à aimant permanent : oui je sais c'est pas le mieux, mais les moteurs Brushless ont aussi leurs emmer...avec les codeurs qui tombent en panne ! Sur la carte on trouve
1 controleur mode courant jusque 100A DC
1 disjoncteur pour protéger/limiter le courant batterie max
1 interrupteur d'éjection du chargeur
10 supervisions de cellules Lithuim extensible jusque 12
1 alimentation à découpage
1 éclairage automatique ou commandé
1 réglage de niveau d'assistance
1 barregraphe indicateur de niveau de charge
1 un regulateur de fin de décharge
Le chargeur est embarquable on pourrait le réaliser sur la carte
Ainsi réalisé, il existe déjà, maintenant si y'a d'autres voeux ont peut recolter et intégrer.
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Messagepar dirk pitt » Lun 21 12 , 2009 12:11

excellent!
c'est ta realisation?
tu en fais la vente?
comment est faite l'indication de niveau de charge: comptage d'Ah?
qu'appelles-tu regulation de fin de decharge? limitation du courant pour empecher la tension de tomber sous une valeur donnée? j'ai experimenté ce systeme: c'est beaucoup mieux que la coupure brutale.
dimensions de la carte?
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Messagepar MICROTECH » Lun 21 12 , 2009 13:00

Bonjour Dirk Pitt,

On ne coupe pas en fin de décharge, on régule,c'est à dire que la décharge se poursuit à courant décroissant et tension mini constante. Mais cette régulation n'agit pas sur la tension globale, mais sur la cellule dont la tension est la plus faible. Pour la recharge c'est identique, et pour terminer la charge avec les cellules au taquet, je freine les cellules en tête de charge pour une meilleurs répartition des cellules. Voir listing ( Bal = Balancing, si 1 la cellule est décharger ). Je souhaite que chacun puisse le réaliser à la façon "kit elektor ".

C'est à dire circuit imprimé + programme µC+composants critiques. le + est un ou . L'indicateur pourrait être les AH, mais avec le Lithium, la tension donne une très bonne indication du niveau de charge...Les dimensions 75x134x27 au niveau des capas. Mais j'espère que avant d'en arriver là, le forum va discuter, torturer le projet pour accoucher de son propre produit. Ce circuit qui m'appartient est une base de discussion. Si on arrive pas à mieux alors on produira.
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Messagepar dirk pitt » Lun 21 12 , 2009 14:11

MICROTECH a écrit:Bonjour Dirk Pitt,

On ne coupe pas en fin de décharge, on régule,c'est à dire que la décharge se poursuit à courant décroissant et tension mini constante. Mais cette régulation n'agit pas sur la tension globale, mais sur la cellule dont la tension est la plus faible.

:shock: :shock:
ça veut dire que tu tires des courants reglables dans chaque cellules :shock: c'est le luxe. ça veut dire au moins 1 MOS par cellule?
je comprends pas le fonctionnement. peux tu poster un schema ?
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Messagepar MICROTECH » Lun 21 12 , 2009 15:24

Expliquer simplement c'est compliqué. je suis pas très pédagogue.
:( j'avais pas pensé à cette réflexion. :lol:
Décharge : Le courant est le même dans toutes les cellules, elles sont en série. Lorsque je régule à courant décroissant en observant la tension d'une seule cellule ça signifie que je pilote le courant qui traverse toutes les cellules et le moteur et que ce courant se réduit de plus en plus pour empêcher que la cellule de tension la plus basse ai une tension inférieure au mini. Donc l'utilisateur sent que la batterie faiblie puisque le couple du moteur diminue
Il y a un seul commutateur, c'est un contrôleur dit "single switch" ou buck si on considère qu'il est essentiellement abaisseur entre la batterie et le moteur.
Charge : le courant du chargeur parcours toutes les cellules car elles sont en série. Si une cellule monte plus vite que les autres en tension, alors on provoque une saignée de courant sur cette cellule particulière avec un transistor et une résistance par cellule. Le but c'est de ralentir sa charge pour que les autres cellules rattrapent le déficit.

Le but du balancing dans le BMS c'est l'égalisation de la tension de chaque cellule en fin de charge pour avoir un maximum d'AHs. Si ce dispositif est absent, les écarts se creusent, et la plus déchargée des cellules provoque toujours une fin de décharge de plus en plus précose, et la plus chargée, une charge de plus en plus écourtée. Dans le pire des cas, on provoque la destruction de la cellule la plus chargée par surcharge. Cette surcharge provoque une exothermie puis une brutale montée en pression. Si rien n'est fait et que la charge se poursuit c'est l'explosion et l'incendie. Ce qui arrive sur certaines machines mise rapidement sur la marché...
Celui qui fabrique un appareil électrique prend une lourde responsabilité lorsqu'il développe un appareil sans mettre en oeuvre toutes les précautions. Songeons à Sony qui a but la tasse avec son portable qui explosait de çi de là !
Sur mon vélo, pour éviter d'en arriver là, le cable porte fusible du chargeur fait le tour de la batterie, si une cellule gonfle, ça provoque le débranchement de la faston de cette liaison.
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Messagepar dirk pitt » Lun 21 12 , 2009 16:11

ok je comprends mieux comme ça. c'est la même chose que dans mon controleur (limitation de tension basse par baisse du courant) mais en surveillant cellule par cellule: encore mieux.
je vais regardé le schema. a premiere vue, ça me parait quand même compliqué pour un variateur CC. pourquoi faire un pont en H complet pour un vélo?
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Messagepar pdelagrange » Lun 21 12 , 2009 16:31

Non ce n'est pas un pont en H (regarde les connexions moteur+ et -). Mais je ne comprends pas pourquoi il y a deux transistors en série... ça double les pertes, et je ne comprends pas ce que c'est que ce -power
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Messagepar dirk pitt » Lun 21 12 , 2009 18:05

oops, yes tu as raison, j'ai vu 4 commut mais 2 sont en série et le moteur est en haut et non dans la barre du H. bizarre.
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Messagepar MICROTECH » Lun 21 12 , 2009 18:49

Bonsoir,

Il fallait un moyen de coupure propre au contrôleur de la batterie Lithuim Ion qui soit distinct du contrôle moteur. De loin ça ressemble à un pont en H mais c'est une disjonction qui mesure le courant moyen batterie et pas les courants crêtes moteur. Je constate que les lecteurs de ce site çi sont perspicaces !

Je pense que si nous souhaitons construire notre moteur pour fabriquer un vélo qui vaille la peine, le moteur DC sera pas utilisable. Le système de gestion de la batterie pourra être réutilisé. Mais depuis il existe un meilleurs composant BMS le LT6802. Le couple ISL9216/17 vieillissent mal.

La commande moteur pourrait être un contrôleur de brushless sans codeurs, et le moteur un moteur à flux axial à aimants permanents. C'est avec ce concept que sont construit les moteurs roues des ailes solaires qui tracent en Australie. En version haute technologie c'est inabordable, en version bricolage, l'outillage d'un petit atelier suffit. Et on est pas obligé de construire un moteur roue. Le principal c'est de faire ultra léger pour faire un mariage réussi avec les batteries Lipo.

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Messagepar MICROTECH » Mar 22 12 , 2009 8:39

Bonjour à tous,

La Chine, le grand atelier du monde (...) nous abreuve de pièces détachées très faible prix : moteur roue à 30 euro avec éléctronique, cadre de vélo 20 euro...Ces pièces font le tour du monde pour nous parvenir. J'ai bien peur que le prix à payer ne soit que la cote part de la facture finale. Car les énérgies grises contenues dans les objets Chinois pourraient bien faire fondre la banquise plus vite qu'elles ne font croite les cours de la bourse. Dans ma petite région, l'Alsace, le paysage industriel s'est évaporé...
Inventer une machine ne suffit plus. Il faut imaginer une nouvelle manière de travailler pour fabriquer et construire. Si nous construisons ici un moteur éléctrique comme il est maintenant fabriqué en chine, l'intérêt est faible. Car ils construisent lourd. C'est la sidérurgie, l'ère du fer et du charbon qui font chauffer la marmite au sens figuré et le monde au sens propre mais si je pense "sale".
Je doute qu'un vélo électrique construit sur ce modèle puisse jamais rembourser sa dette écologique malgrès toute la bonne volonté du cycliste qui pédale dessus. Mais c'est bien moins pire que si on appui de toutes ses forces sur la pédale... d'accélération d'un 4x4. :evil:
Il faut faire léger et froid, ça veut faire des cadres et des moteurs électriques en bois ou en résine.
Il faut maintenant inventer une nouvelle manufacture à très faible impact écologique qui soit en marge de la production de masse mais qui la surpasse en prix de revient et en performance.

A+
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Messagepar pdelagrange » Lun 04 01 , 2010 1:49

MICROTECH a écrit:Il fallait un moyen de coupure propre au contrôleur de la batterie Lithuim Ion qui soit distinct du contrôle moteur
Et pourquoi donc?
En agissant sur la commande moteur, on obtient le même résultat avec 2x moins de pertes (et moins cher)...
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Messagepar MICROTECH » Lun 04 01 , 2010 9:46

Bonjour Pdelagrange,

Le cahier des charges reprennait un contrôleur et un BMS séparé. L'idée était d'unifier les deux appareils en conservant un fonctionnement identique, puisque testé. Le BMS assurait la fonction de disjonction par un signal 0..3V3 en cas de surintensité sur le courant moyen de la batterie. Le contrôleur assurait la commandé par un signal PWM 0..15V. Les interrupteurs du moteur avec Gate 0..15V supportent les pertes en conduction et commutation. Les interrupteurs du disjoncteur supportent les pertes en conduction. Enfin le schéma comporte une erreur car les références des MOS sont différentes : le rdson des MOSFETs du hacheur détermine le courant crête du moteur. Le Rdson des MOSFETs du disjoncteur est beaucoup plus faible. Ainsi, on est sûr qu'en cas de casse des MOSFETs du hacheur, les MOSFETs du disjoncteur sont intacts. Mais le mode courant est fiable...aussi mixer les 2 fonctions au niveau de la logique de commande reste faisable. Comment on en arrive là ? :arrow:

Le technicien dans l'entreprise est rarement décideur. C'est une des raisons qui fait que l'europe cherche désespéremment 40 000 ingénieurs... car après les avoir maltraité pendant les années 70..90 ( voir France Télécom la machine à broyer ...) , la génération montante, celle de mon fils, à vue la maltraitance managériale à l'oeuvre...et lui et ses copains sont pas prêt de se lancer dans une carrière technique qui nécessite un immense investissement en travail scientifique pour un retour nul...alors que le commerciale pendant ce temps là jouit d'un immense retour sur investissement pour un travail de formation bien plus léger.

J'ai souvenir d'avoir tenu cette discussion à l'envers car, comme vous, je souhaitais avoir un seul commuteur assurant les 2 fonctions ! Le prix des MOFETs est si faible que l'impact reste faible sur le prix de revient final du vélo. Si le vélo est chère, la raison est pas technique, mais commerciale 8)

Je viens de terminer un nouveau contrôleur pour MRV, dont le Jarret si y'a des amateurs pour la critique constructive avent que de lancer la réalisation des circuits ?
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Messagepar Citro » Lun 04 01 , 2010 9:57

MICROTECH a écrit:Je viens de terminer un nouveau contrôleur pour MRV, dont le Jarret si y'a des amateurs pour la critique constructive avent que de lancer la réalisation des circuits ?

Il y a claudeguqui travaille sur un projet similaire.
Envoies-lui donc un MP et un lien vers ce topic. :wink:
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Messagepar MICROTECH » Lun 04 01 , 2010 11:13

Bonjour Citro,

Merci, nous travaillons ensemble sur le sujet et comme le circuit arrive, j'aimerais utiliser le forum pour que la discussion apporte les idées neuves des internautes. Le circuit réalisé comporte 2 1/2 pont assymétrique de jusque 180A/200V. Si il existe d'autres moteurs MRV nous sommes intéressé pour faire des essais. Le MRV est certainement un très bon candidat pour réaliser une voiture éléctrique.
-La vitesse du moteur est " programmable" avec le nombre de saillances du rotor
-Le rotor est inerte donc plus fiable qu'un BLDC avec des aimants qui vieillissent, se décollent ou se démagnétisent.
-On peut réaliser un moteur roue lent ou un moteur ultra rapide sans risque de centrifugation.
-l'électronique de pont assymétrique est une structure plus fiable que le Pont H ou Tri.
-Le bruit peut être un avantage, on accuse les voitures éléctriques d'être trop silencieuses...dans une application de POD marin c'est plus un souci.
Bref, reste plus qu'à trouver des moteurs soit dans les casses de l'histoire déjà écrite ( Jarret ) ou dans les boutiques du Grenelle de l'environnement. Avis aux amateurs !
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Messagepar claudegu » Lun 04 01 , 2010 20:57

Quand Microtech dit que nous travaillons ensemble, il faut être honnête. Il travaille beaucoup et j'essaie de suivre et de comprendre :oops:

Cordialement

Claude
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