Borne de recharge courant continu, combo ccs

Un nouveau standard concurrent de chademo a vu le jour sous l’impulsion de nos voisins Allemands: le combo ccs.

prisecombo

Physiquement l’idée a été d’utiliser le socle type 2 mono ou triphasé et de lui ajouter en-dessous deux gros plots pour la partie courant continu. C’est donc  à voir comme une extension du standard Type 2 courant alternatif (CA). Alors que chademo ne gère que le DC et a besoin de 7 contacts supplémentaires pour le dialogue borne/VE.

Le pilotage est basé sur celui d’une prise T2 CA auquel est ajouté une transmission bidirectionnelle d’informations du véhicule à la borne et au réseau. Les deux permettent le fonctionnement avec échange de puissance dans les deux sens (Charge du VE ou fourniture au réseau électrique). Il faut alors que la borne soit capable non seulement de convertir du CA en DC mais aussi le contraire. CCS permet d’échanger des infos avec un fournisseur d’énergie.

Donc lors du branchement ou retrouve les 2 plots proximité et contrôle avec un troisième fil commun, la terre. Proximité+terre est indispensable comme en CA et indique à la borne l’intensité maxi acceptée par le câble. Mais pour ce qui est du fil pilote+terre il sert à la fois pour le dialogue analogique initial connu en CA: la borne fournit un signal alternatif rectangulaire +-12v via une résistance de 1kohms, le VE réduit le +12v en +9v puis en +6v et ne modifie surtout pas le -12v. La borne fournit l’intensité maxi admise par ce rapport signal/silence de ce signal. Pour activer le protocole DC elle fournit un signal de seulement 5% ce qui doit faire 3A maxi, autrement dit un cas qui n’existe pas en CA. En général c’est 16A ou 32A et moins si le câble et/ou l’abonnement et/ou il y a partage entre 2 VE.

Ce 5% de ratio (3% à 7%) est activé quand le dialogue entre le VE et la borne a conclu à la possibilité de recharge en DC. Ce dialogue s’effectue par la même paire de fils, donc se superpose au signal « carré », entre fil pilote et terre, mais à une fréquence nettement plus élevée dans la gamme 2 à 30 Mhz (le signal « carré » c’est 1khz), par la technique dite du courant porteur. Pour cela il y a un mini-modem dans le VE et dans la borne qui utilisent un protocole IP V6 et échangent des paquets contenant des séquences de codes au format xml. Ce sont ces paquets qui permettent de définir entre autre l’intensité souhaitée par le VE. Mais cela peut aussi bien être des informations de paiement. Car la borne qui reçoit ces séquences au format ip v6 peut les expédier telles-quelles ou cryptées sur un réseau ouvert à l’inverse du mini-réseau constitué par le câble qui relie le VE et la borne. Paquets au format ip v6 alors que chademo utilise un bus can avec des paquets de très petite taille.

Pour en savoir plus utilisez les mots clé: iec 15118 ou iso 15118 ou SLAC. Pour le modem: home plug green phy.

Vieillissement des ampoules LED

Récemment j’ai constaté que les deux ampoules LED de position AV n’éclairaient pas pareil, ni en intensité ni en colorimétrie.

Ayant des ampoules neuves, j’ai effectué le remplacement de ces deux ampoules. Quelle n’a pas été en effet ma surprise de constater que l’une des deux avait bien surchauffé au point de faire fondre son culot en plastique qui était devenu brun. Elle n’avait pas vraiment perdu en intensité, par contre elle éclairait vraiment bleu. L’autre avait juste un peu chauffé mais avait perdu en luminosité.

Sur cette photo on voit les deux ampoules avec à leur droite une ampoule neuve, bien blanche.

led5surchauffe

L’ampoule de gauche est, de plus, déformée, mais ce n’est pas visible sur la photo.

Ayant eu l’occasion d’ouvrir l’une d’entre elles, sa queue étant cassée, on constate que dans la partie inférieure du corps il y a deux résistances destinées à faire chuter la tension ou dans une autre version de led une seule résistance située en plein au milieu du bloc de 5 chip plus deux diodes dans la partie inférieure sphérique. C’est ainsi qu’est faite la led qui a trop surchauffé, à gauche dans la photo. Ces résistances/diodes ajoutent de la chaleur à celle naturellement émise par chacun des 5 chip.

Si on regarde attentivement les photos on constate que sur la led de gauche il y a environ un mm d’espace entre chaque circuit imprimé de format rectangulaire, chacun supportant un chip (chaque chip a 3 émetteurs de lumière disposés en triangle et reliés électriquement en //). Ceci doit être destiné à permettre à la chaleur émise par la résistance d’être évacuée. A l’inverse le modèle neuf à droite n’a pas ces 4 espaces. Il doit très probablement avoir les 2 résistances dans la partie sphérique et aucune au centre des led.

Sur un modèle avec deux résistances en série, alimenté avec 12,1 volts j’ai mesuré 6,5 volts aux bornes des led avec 46 mA. On a donc 46% de puissance perdue dans les 2 résistances, 0,26 W. Une des 2 résistances a 3,86 volts à ses bornes soit 0,18 W. Ce qui nous fait des résistances de 84 et 37 ohms. En roulant on a 14 volts donc plus de chaleur à évacuer. Pour diminuer cette chaleur il suffirait d’avoir un régulateur de courant, probablement situé en-dehors de l’ampoule car on a très peu de place. Un tout petit modèle suffirait, on a 50 à 70 mA seulement à réguler. Ainsi les chip dureraient plus longtemps et, mais c’est marginal vues les faibles puissances en jeu, on consommerait presque deux fois moins.

 

Rallye Normandie électrique tour 2016, première édition.

Le rallye s’est fort bien déroulé samedi.
Nous sommes arrivés sains et saufs (il s’en est fallu de peu qu’un Suv bmw X-truc nous détruise notre P2 unique en son genre. Rien moins que deux fautes majeures vis à vis du code de la route et si on était passé une seconde plus tard la P2 aurait été pliée, bonne pour la casse ! Tout au plus je me serais consolé en sachant que mon assurance m’aurait remboursé le véhicule et les accus, elle est assurée pour un usage plugin)
L’organisation a été absolument parfaite, il y avait même 3 bornes accélérées dans la foire, par contre le road-book a soulevé comment dire, des interrogations légitimes de notre part. 😀 Il faut dire que c’est un très gros travail: 218 km de petites routes et traversées de villages. Par exemple on s’est retrouvé face à deux sens interdits, un temporaire pour cause de marché, l’autre permanent.. Il faut bien sûr s’adapter aux circonstances imprévues. Lors d’un autre rallye je me souviens que le tracé passait sur une route barrée pour cause de travaux.
Mon co-équipier a eu bien du boulot et il a sauvé plusieurs situations disons d’évasion.

Longue journée car longue route, 218 km sur des toutes petites routes c’est beaucoup de concentration, de temps et donc de fatigue. 214 km selon les organisateurs.
Ce qu’on a le plus rencontré ? … les ralentisseurs. A certains endroits, on a vite compris pourquoi le véhicule devant nous les passait à seulement 10-15 km/h.
Sans doute pour préserver la colonne vertébrale du conducteur !

La journée s’est étalée sur une dizaine d’heures dont six de roulage (incluant les temps de recherche des trajets). C’est très lent. A certains moments on pouvait « enfin » reprendre une vitesse plus classique et on voyait l’indicateur de conso redescendre. C’est connu mais je n’ai pas l’habitude de pratiquer de telles vitesse aussi lentes. Sur d’autres parties on aurait pu rouler plus vite.

Je suis venu la veille le vendredi en rechargeant à peu près à mi-chemin à Falaise à côté d’un deux-roues à essence ! J’avais obtenu un badge temporaire du sdec (syndicat qui gère les bornes du Calvados) valable pour le rallye et les trajets AR.

etunethermiquesurborneve

Puis j’ai rejoint la foire de Caen pour les contrôles, la pose des autocollants et le briefing et ai aussi rechargé dans l’enceinte de la foire sur une des 3 bornes accélérées 22kVA.

Les VE bien alignés à la foire de Caen, le Vendredi:

lesvealafoire2caen

Départ samedi de Caen vers 8h30,
Hotel de ville:

caenhoteldeville

Les Véhicules électriques au départ:

caendepart

Partage de borne impeccable à Ouistreham (près du port de plaisance). D’après certains ces bornes, des 22kVA, ne proposent plus que 9+9 kVA lors du partage. Sans doute un paramétrage à affiner. A Ouistreham nous n’avons chargé que très peu de temps, ayant peu consommé et utilisé le deuxième pack LG. De plus j’arrêtais systématiquement la charge au début de l’équilibrage, donc quand l’intensité commençait à baisser.

ouistrehampartagedeborne

Arrivée à Bayeux pour la grosse pause-repas-tourisme de mi-journée. J’ai pu compléter la charge pendant ce temps sur des prises domestiques laissées libres par le groupe des VE du trajet 100km. Ce n’était pas prévu et si je l’avais su je n’aurai effectué aucune recharge le matin, réduisant ainsi la durée du rallye d’une vingtaine de minutes.

bayeuxrepas

Pendant la « visite » du château de Falaise recharge « opportuniste » qui n’était pas vraiment utile (mais cela je ne l’ai su qu’à l’arrivée) Le résultat a été qu’à l’arrivée à Caen je n’ai remis que 2,5 kWh, bien moins que les 8 kWh du pack principal. En fait on aurait pu faire tout le rallye avec juste la recharge à Bayeux.

falaisebornechateau

puis départ de Falaise et retour sous la pluie à Caen par les petites routes. C’est là que le suv a failli nous percuter, dans un village. Et dire que j’avais mis les phares, qui éclairent mieux que les halogènes d’origine, ce sont des led, et bien sur le clignotant, on était en train de dépasser un véhicule arrêté sur la route.

Au final on a parcouru 218 km et consommé 82,7 Wh/km, seulement. De 77 Wh/km à 105 selon le tronçon. Je m’attendais à plus, on a roulé trop lentement le long de la côte, gêné par un camping car entre autre et les très nombreux stop, il y avait un très fort vent latéral et entre Falaise et Caen on a eu de la pluie. Là dessus les températures étaient sous les 20°C dirons-nous 😀

On a passé pas mal de temps donc en recherche d’indices sur les points prévus et aussi à Bayeux, mais à Bayeux ce n’était pas compté et on en a profité pour faire du tourisme et se sustenter. En fait on a cherché à obtenir toutes les réponses sur place, et ne pas se contenter de celles obtenues la veille sur internet.

En tout sur les deux parcours on compte presque 58 véhicules dont une Yaris pas rechargeable.
A noter un véhicule que je ne connais pas du tout, une D1 biplace (si si ) qui peut être louée. Sans doute le plus petit véhicule présent, après on grimpe en gamme et on passe à la Mia (3 places) puis les C0 (4 places) :

d1-audepart

Ensuite retour via Falaise. Mais là j’ai pris la 4 voies pour remonter à Falaise. Recharge sur une borne du sdec pendant que je me nourrissais. Tout le retour a été sous la pluie qui s’était invitée depuis le milieu de l’après-midi. Pour l’aller j’avais consommé 8,5 kWh et 10,3 kWh au retour, sur 96 km. Une telle différence est normale, il y a environ 250m de dénivelée.

Rallye Vendée énergie tour 2016

Ayant prévu de participer au rallye Vendée énergie tour 2016 dans la région de Saint gilles croix de vie, j’ai effectué le trajet aller en profitant d’un déplacement professionnel.

Je suis donc passé par Angers (qui est à 140-150 km de mon domicile) puis Clisson le jeudi soir

A Angers j’avais plusieurs heures pour recharger sur une prise domestique 16A. Assez pour charger à 100% tous mes accus.

J’ai ensuite pris la route vers Clisson de façon à faire un  peu de tourisme en chemin. J’aurais pû aller directement jusqu’à Saint Gilles Croix de vie. A Clisson j’ai rechargé les accus au Centre Leclerc sur une borne 22kW type 3c.

LeclercClisson

L’enregistrement de ma carte de fidélité a été très rapide et la charge a commencé aussi vite à pleine puissance. J’ai par contre eu un problème pour débrancher mon câble. La borne n’émettait plus le rayon laser qui permet de lire ma carte de fidélité. J’ai dû faire appel à l’assistance qui a finalement ouvert le disjoncteur de la borne situé dans le magasin ce qui a immédiatement libéré mon câble. Puis ils l’ont rebranchée.

Il se peut que ces bornes n’acceptent pas qu’on bascule l’interrupteur que j’ai sur mon câble qui est entre la terre et le fil CP. Il est vrai que d’habitude je ne peux pas couper là puisque la prise T3 est enfermée. J’avais quand même déjà débranché mes chargeurs. Chez Leclerc ces prises ne sont pas protégées et en particulier pas de la pluie. Je me suis ensuite rendu à l’hôtel à Clisson ce qui n’a pas été facile le pont principal était barré. J’ai emprunté le vieux si étroit qu’il y a une circulation alternée. Il y avait même des travaux dans la rue juste avant l’hôtel qui obligeait à faire un grand détour à cause des sens uniques nombreux dans cette vieille ville.

 

Le lendemain matin, vendredi, départ pour St Gilles. L’organisateur avait conseillé, vu qu’ils attendent une centaine de VE, de recharger bien avant d’être arrivé. J’ai donc rechargé chaque fois qu’une borne du Sydev était sur ma route. J’avais auparavant demandé le badge, coût 10€ pour l’année quelque soit le nombre de recharges.

Rocheservière:

Rocheserviere

puis Challans place dodin:

Challans_dodin

Puis la borne de Saint hilaire de Riez, la thibaudière dont seul le côté gauche T2 fonctionnait, mais heureusement je m’étais fait un câble de type 2 en plus du type 3.

StHilaire_1

Puis pourquoi pas la borne de Saint Gille Croix de Vie la plus proche du Casino lieu de rendez-vous des 109 VE:

StGillesCroix2Vie

Garé à côté d’une Zoe du Sydev.

Repas de midi dans un petit resto avec vue sur le port:

Port2StGillesCroix2Vie

 

L’après midi c’était préparation, pose des autocollants et discussions entre participants, devant le Casino:

DevantLeCasino

Ma prius a reçu le numéro 51 et deux autocollants que j’ai placés sur les portières avant.

Puis repas du soir et découverte du bungalow dans un camping à Saint Hilaire de Riez quasi-désert (hors saison) pour la nuit:

Bungalow

J’ai effectué une mini-recharge de façon à n’avoir le lendemain que 5 km avant le rallye. Avec une petite rallonge branchée sur une prise du bungalow.

 

Lendemain matin départ du rallye avec mon co-équipier navigateur.

DepartRallyeVet

100 véhicules espacés cela a pris pas mal de temps.

Arrivée ensuite à la première étape : Saint Jean de Monts:

StJean2Monts

Puis fin de l’étape N°2, le passage du Gois:

EntreeDuGois

Entree_du_gois

Le Gois c’est une route submersible de 4,2 km. Il faut donc passer entre 1h30 avant et 1h30 après la basse mer.

La partie maritime du rallye:

PremierTiersDuGois

Il y a plusieurs refuges pour les piétons qui se seraient fait surprendre par la remontée de l’océan atlantique. La consommation sur ce parcours quasi plat a été de seulement 68 Wh/km.

L’étape suivante est Beauvoir sur Mer avec arrêt au niveau des halles:

beauvoir

Suivie de La Garnache

LaGarnache

Puis de Challans et retour à Saint Gilles Croix de Vie.

En tout 110 km sans une seule recharge.

Mon co-équipier est parti pour d’autres aventures et je suis allé recharger ma prius, à Saint Hilaire de Riez:

StHilaireSoir

Merci aux deux zoe qui étaient là et se sont déplacées dès mon arrivée. Royal l’accueil. Bon ensuite interview de star. Finalement j’étais venu pour une petite recharge de 10 min de quoi aller à l’hôtel et voyant les autres VE partir je suis resté jusqu’à recharge complète.

Puis j’ai passé la soirée et la nuit à Saint Jean de Monts.

Retour le lendemain, plus de 300 km à effectuer.

J’ai préféré, en Vendée, effectuer de petits trajets interrompus par les recharges en suivant si possible un autre trajet qu’à l’aller. Retour donc via Challans puis Mormaison puis Mortagne sur sèvre, borne la plus proche d’Angers.

Mormaison85

MortagneSurSevre

A Angers j’ai rechargé dans un parking public, celui du ralliement, et comme je l’espérais, utilisé les 3 prises pour VE toutes libres. D’abord avec 4,5KW puis avec 7kW ce qui est bien en-dessous des 16A possibles par prise. Mais un dimanche il est prudent d’éviter le risque qu’un disjoncteur s’ouvre, il n’y aura personne pour le réarmer. Mon système d’information par SMS qui me donne des infos sur mon smartphone pendant la charge n’a pas pu fonctionner, pas de liaison radio-gsm, le parking est en béton et souterrain. Au bout d’1h20 les 2 packs d’accus étaient chargés et j’ai franchi alors le grand vide (de bornes) jusqu’à mon domicile, à plus de 140 km de là.

AngersRalliement

Un rallye qui laisse de très nombreux souvenirs forts agréables, dans une ambiance décontractée et puis, quel silence !

Un grand merci aux organisateurs.

Au total plus de 760 km avec une consommation en sortie d’accus de seulement 90 Wh/km

510 km en EV dans la journée

Ce trajet aller-retour a été coupé par la recharge de mi-trajet, à Dammarie les lys. Là la borne est facile à trouver, c’est écrit en très gros Elec sur le toit.

Borne_les_lys
Par terre c’est peint en orange, il y a des panneaux « La borne ». Bref il n’y a qu’une électrique et deux hybrides rechargeables garées là. Placées aussi près de l’entrée amène pas mal de regards des chalands.

L’autre côté du décors est, disons amusant.
Car d’un côté une VW gte branchée à l’aide de son CRO sur une borne
De l’autre côté une Zoe également branchée via son CRO sur l’autre borne.

Sur ces bornes il y a un côté avec juste la prise E/F (à gauche sur la photo) donc parfaite pour un CRO, et de l’autre 3 prises, T2, T3 et E/F. Ces 3 dernières prises s’excluant.
Donc petite remarque au proprio de la VW équipé du joli câble jaune. Il aurait été plus pertinent de se brancher côté E/F seule. Car là il avait empêché l’usage des types T2 et T3 sur sa borne.
Du coup j’ai garé ma P2 au milieu et l’ai branchée sur la même borne que la Zoe branchée du côté gauche, en type T3 du côté droit pour ma prius.

J’ai pu y charger en tirant 12 kVA, c’est à dire 10 pour charger les A123 (5 chargeurs Eltek) et 2 pour les LG (Un chargeur Eltek).
Ce qui fait qu’en 47 minutes, durant le repas, on était prêt pour le retour.

Les A123 étaient complètement chargés et équilibrés, les LG avaient eu un complément.
Avec un CRO je n’aurais pas pû faire les 510 km en EV de cette journée.

En tout 7 recharges espacées de 82,35,62,88,63,60,35,85 km pour 9h50 de roulage. J’avais dans un premier temps prévu 5 recharges (2 à l’aller à Nogent-le-Rotrou et Sainville, 2 au retour donc réunir les trajets de 35 et de 60km en un seul et une recharge à mi-chemin à Dammarie-les-lys) mais la météo a été bien défavorable, avec des pointes de conso à plus de 125 Wh/km le matin, et à peine au-dessus de 105 au retour aux mêmes endroits (et bien sur pas d’essence)
Clairement c’est en s’approchant de villes nouvelles de l’arrivée que la vitesse moyenne a chuté et même pas mal, 40 km/h au lieu de plus de 60. Ajouté aux déviations et autres erreurs de trajet de ma part.
Le temps était froid, 5°C pluvieux et venteux. Combiné à la vitesse plutôt élevée, ça a donné quand même 110 Wh/km, soit 10% de plus que pour mes trajets quotidiens d’hiver. Au final 56 kWh sont sortis des accus (Equivalent à 3,3 L/100 km d’essence). Le coût du trajet a été d’environ 2€, la recharge du départ, le reste a été gratuit. Dans le département 28 j’ai le badge rfid et pour l’instant les recharges sont gratuites. Chez Leclerc à l’arrivée c’est aussi gratuit.

Au retour j’ai pris un meilleur itinéraire, un peu plus long mais bien meilleur à la fois en temps de trajet et sans doute en conso aussi. Je me suis arrêté au pied d’un moulin à vent du XXème siècle et plus pour cette photo:

En fait un vrai nid d’éoliennes dans ces grandes plaines de la région de Voves.
Au pied on entendait le vouf … vouf … vouf à chaque passage des 3 pales.
Photo prise l’après-midi sur laquelle on voit bien que le vent est favorable dans ce sens.

J’ai eu un mauvais contact dans ma fiche T3, la résistance de 680 ohms du contact PP était mal soudée. J’avais préféré la mettre sur un petit circuit imprimé. Mais le fil venant du contact PP était gros et il entrait difficilement dans la trou du CI ce qui m’avait empêché de voir s’il était bien soudé. Ce qui fait que j’ai été limité à 10A sur 5 des 7 recharges, donc vers 5,5 kVA au lieu de 12. Ca a augmenté la durée totale du trajet. Cela m’a aussi fait changer de stratégie. Car au lieu de recharger à la fois les A123 et les LG, je n’ai chargé (sauf à Dammarie-les-lys) que les A123. D’où les 2 arrêts supplémentaires. Le dernier tronçon a été fait à vitesse plus basse, car pour l’instant aucune possibilité de recharger le soir avant l’arrivée.

Remplacer les ampoules des phares à halogènes par des led.

J’avais déjà changé les ampoules intérieures, de position et d’éclairage de plaque arrière par des led à 5 faces.

Elles éclairent plus en consommant moins. De plus elles arrêtent de consommer vers 3-4 volts ce qui limite le risque d’endommager la batterie 12V.

J’avais gardé les halogènes dans les phares car en led il n’y avait pas encore d’ampoule satisfaisante, les dernières n’éclairant pas assez en position route.

Récemment j’ai trouvé ce modèle H4 de marque unipower, très proche d’un modèle fabriqué sous la marque philips:

Lumiled16led

Ce modèle a 4x4chip led lumiled zes. 8 chip de 2×1,6mm sur chaque face. Ils sont disposés en ligne et sont donc très proches de la forme des filaments des ampoules d’origine.

Sensiblement la même longueur 6 mm environ, même largeur 2 mm. Ils ont même reproduit le léger décalage par rapport à l’axe, disons 1 mm entre les 4 chip de route et les 4 de croisement. Les feux de croisement sont sur l’avant de l’ampoule, il y a donc un mini-réflecteur sur chaque face. Ces deux mini-réflecteurs n’ont pas la même forme. Car cette ampoule est fournie réglée à 15° de rotation et il faut laisser cette valeur.

Orientation_reglage_usine

On voit sur cette photo que la surface plate sur laquelle sont fixés les chip led n’est pas d’équerre avec la base. C’est donc voulu.

J’ai mesuré la consommation de ces ampoules. Que ce soit en mode power-on ou en mode accessoire elle est de 20,3 W. Car le régulateur électronique va maintenir l’intensité identique au niveau des led, donc leur tension (pour une température fixe) et en final leur puissance. Par contre entre ce régulateur et la batterie 12v la tension est différente 13,1v et 11,6volts donc 1,55A et 1,75A.

Pour comparaison les halogènes d’origine dites 50/55w font:

-61/67W pour croisement/route avec 13,1/12,8v en mode power-on

-50/54W pour croisement/route avec 11,45/11,13V en mode accessoire

On consomme donc 3 fois moins

Dit autrement, la nuit ou quand il est nécessaire d’allumer les feux de croisement, pour chaque heure de conduite on gagne un kilomètre d’autonomie comparé avec les halogènes, l’été, un peu moins l’hiver.

Ces led ayant 8 chip, chacun a une puissance de 2,5W. D’après les doc constructeur on aurait 0,88A et 2,84V. On serait à +20% par rapport au nominal. Ce qui nous ferait 2350 lumens en croisement et idem en route. Mais en position croisement il y a plusieurs réflexions dont la première dans les mini-réflecteurs qui m’ont l’air simplement peints.

Pour comparaison une halogène fait environ 1000 lumens en croisement et entre 1220 et 1420 en position route.

On a donc probablement 2,3 fois plus de lumière en croisement et +66% en route.

Les résultats:

En position croisement, comparaison halogènes / led:

Final_croisement

en position route:

Final_route

Les feux de route éclairent donc plus loin, les haies au fond, au centre, sont plus visibles. Il y a plus de lumière, l’appareil photo utilisé donne environ deux fois moins de temps de pose avec les led.

Il ne reste plus qu’à résoudre le placement du radiateur.

Dans une prius 2 on a très peu de place pour passer la/les mains. Après avoir retiré le couvercle noir qui traverse au-dessus des radiateurs, à gauche il faut retirer le couvercle de la boite à fusible, et à droite le conduit d’aspiration de l’air du moteur thermique (un clip plastique à retirer). Les ampoules sont fixées à l’aide d’un fil ressort que l’on verrouille/deverrouille d’un doigt, les 2 côtés sont identiques et c’est plus facile de commencer à gauche et de le manoeuvrer de la main droite. Ce fil ressort est protégé dans le capot plastique noir qu’il faut tourner d’1/4 de tour, système à baïonnette. Pour le remontage des led il faut leur retirer le radiateur (Noir sur la photo, il est vissé sur un filetage de 14,8mm de diamètre extérieur) puis enfiler l’ampoule, rabattre le fil ressort, refermer le capot noir puis visser le radiateur. Enfin connecter le câble sur celui du régulateur d’intensité. Ce dernier étant connecté à la place de l’ancienne ampoule.

Le radiateur a un trop gros diamètre, 51,5mm:

Led_gauche_radiateur_alexterieur

Ayant constaté, qu’à condition de déplacer un peu la queue de l’ampoule au moment de visser le radiateur, il devenait possible de le visser d’un tour, soit un peu plus de 2mm, j’ai ajouté un petit tube entretoise. Car sans ce tube le transfert de chaleur est mauvais, le radiateur n’est vissé, et avec du jeu, que sur 2 mm et en extrémité. J’ai ajouté un tube de cuivre de 17 mm de long. Il est serré entre le corps de l’ampoule et le radiateur ce qui transmets bien mieux la chaleur. Voici le résultat:

Tube_entretoise

Résultats d’un test thermique:
J’ai tout simplement monté à l’air libre (sur une planche de bois) d’un côté une ampoule sans la bague de cuivre et de l’autre avec. Comparaison donc du montage prévu par le fabricant et celui modifié par interposition de la bague cuivre.
1/2 heure de test suffit car les températures sont stabilisées avant. Test en n’allumant que les ampoules en position croisement, la plus défavorable car les led sont en avant, donc le plus éloignées du radiateur. (pendant ce temps j’ai mis un chargeur sur la 12v)

On a rapidement une trentaine de °C en extrémité d’ampoule, le radiateur reste à 11°C.

Après 8 minutes côté avec la bague de cuivre, 74°C/41°C (Extrémité/radiateur). Sans la bague, 71°C/45°C

Après 12 minutes, côté cuivre, 83°C/51°C, et sans la bague 81°C/56°C

Après 30 minutes, côté cuivre 86°C/53°C, et côté sans la bague (montage d’origine donc) 83°C/56°C
Donc il y a 3 °C de plus sur la tête de l’ampoule avec la bague en cuivre. A l’inverse le radiateur est moins chaud, 3 à 5°C de moins.
C’est bien sûr logique. Et c’est acceptable.

Temp_led

Après coupure du courant, les led se refroidissent rapidement,1-2minutes suffisent pour que l’extrémité soit descendue à la température du radiateur. Ensuite le flux de chaleur est inversé et le radiateur transmet sa chaleur à l’extrémité de l’ampoule. L’ensemble se refroidit alors.

Une fois de plus j’obtiens des valeurs différentes de ce qu’affiche le vendeur.
Ils indiquent 70°C maxi, alors qu’on dépasse 80°C à l’extrémité (le point le plus chaud mesurable), et encore avec 11°C de température ambiante. L’été on doit monter à 100°C. De même ils indiquent 25W alors qu’on en consomme 20W, ils indiquent 4000lm,par ampoule, oui mais on n’utilise que 2000 lumen par ampoule, car les 4000 c’est en ajoutant croisement et route ce qui n’est pas possible. Par contre 2000 c’est fort possible, il faut faire les calculs en tenant compte d’une led à au moins 80°C.
On peut espérer une température un peu plus faible une fois monté dans le phare, une partie de la chaleur peut être transmise via l’embase. Mais peu car cette embase a une faible section de métal. En roulant l’air circule sous le capot moteur, mais à l’inverse il peut être réchauffé par le thermique…

Montage/démontage

Plusieurs points sur le montage d’ampoules dans une prius 2.
Au début, lors du premier démontage, il est difficile de défaire le connecteur à 3 broches. Il faut le faire osciller en évitant ensuite de retirer la graisse qui est d’origine là.
Ensuite le couvercle noir est très difficile à tourner. Il a 2 ergots et IL FAUT actionner les 2. Il est important de noter qu’ils sont un en haut et l’autre en bas, ce dernier est donc difficile à pousser latéralement. On a plus de place côté droit (lave glace) et il est possible de passer les 2 mains. Après on sait comment faire pour le côté gauche, mais d’une main.

Pour le remontage des led, comme on travaille en aveugle, il est très utile pour mettre l’ampoule de regarder via le phare pour la placer correctement, le plat vers le bas.
Surtout ne pas lire ce qui est écrit sur le couvercle noir : « haut ». C’est FAUX. Si vous tenez compte de cette indication les ergots seront au final horizontaux. Ce n’est pas ainsi qu’ils étaient ! Et ensuite vous ne pourrez pas mettre le radiateur qui viendrait buter sur un des ergots.
A droite se méfier quand vous allez zipper le « petit boitier régulateur de courant »; Pensez que vous allez remettre le renifleur du moteur thermique.
Le plus dur est de revisser le radiateur car si on laisse l’ampoule dans sa position ça n’est pas possible. Il faut se faire la main avec l’ampoule de droite, et d’une main appuyez un peu sur la queue de l’ampoule de façon à l’éloigner du couvercle noir puis visser le radiateur sur ses 2mm. Ensuite on peut relâcher. A gauche il faut faire ces 2 mouvements avec une seule main. Le radiateur doit donc être présenté avec le filetage juste bien tourné pour prendre immédiatement sur la partie vis de la queue de l’ampoule.

P.S. Il ne serait pas idiot de braser à l’étain des ailettes sur la bague de cuivre, d’un côté, celui qui sera vers le bas. Mettre un peu de pâte thermique à la liaison cuivre/alu. Enfin se méfier des petites vis à tête six pans creux qui servent à orienter l’ampoule. Elles sont hyper minuscules et la clé peut tourner dedans. Et pourtant il faut bien les bloquer car quand on visse le radiateur on peut faire tourner l’ampoule ce qu’il ne faut SURTOUT PAS FAIRE. Il faut garder les 15° de rotation.

 

Chargeur 10kW 10kg embarqué

Vue son autonomie électrique, ma prius 2 plugin s’éloigne volontiers de son port d’attache, sa prise de courant dans son garage.
L’expérience d’un trajet de 380km ajoutée aux nouveaux projets de bornes de recharge dans l’Ouest entre autre m’amène à améliorer la recharge sur borne 18/22kW triphasée.
Chademo est un grand progrès aussi mais ce type de borne est quasi-absent dans mon département et pas de projet en vue. De plus le socle coûte la peau du…, disons bien cher pour un socle.

Entre temps je suis tombé sur les spécif d’un chargeur de la marque Eltek visiblement utilisé dans le domaine de la téléphonie en liaison avec des batteries stationnaires.

Appelés flatpack ils existent sous différents voltages et, comme une nouvelle génération appelée S vient d’être commercialisée, plus compacte et 2 fois plus légère, on trouve d’occasion la version que j’ai achetée, le modèle flatpack 2 HE.
On les trouve en 48v mais hélas pas en 220vdc qu’on ne trouve pas d’occasion (qui aurait été encore mieux). Cela m’a coûté moins cher d’acheter les 5 Flatpack que d’acheter un seul Elcon, 300-350€ incluant le port.

Si on compare avec les chargeurs connus:
-Les alim « chinoises » ont des rendements de l’ordre de 80-85%. Chez meanwell, sans étage correcteur de facteur de puissance (qui permet de limiter l’intensité sur les fils) on peut dépasser ces valeurs. Pas chères elles manquent de fiabilité sauf les meanwell.
-Les chargeurs Elcon que j’utilise sont donnés pour 93% de rendement. On a 2kW pour 7,1kg. Au-dessus ils assemblent en // plusieurs modules dans le même boitier. La fiabilité est plutot bonne bien que mon 2kW était tombé en panne, stupidement un simple fusible grillé heureusement.
-Les VE actuels ont des chargeurs qui montent pour les meilleurs vers 94% de rendement. Ont soit 3,3 soit 6,5 kW de puissance, ils sont en général en monophasé 32A maxi (Sauf la zoe qui gère 22kW dans ses dernières versions mais avec un rendement de chargeur pas toujours génial)

Avec les Eltek flatpack HE on atteint 96,5% à mi-puissance et 95% à fond.

RendementEltekHe
On a 2kW pour 2kg !
L’encombrement est nettement plus faible que les Elcon, vu que là le refroidissement est forcé par un micro ventilateur à vitesse variable.

Au final mon montage consiste à en assembler 5 en série pour avoir un chargeur 10kW 10kg. Avec des elcon pour 10kW il faudrait 35-36kg, un encombrement de malade et 2 fois plus de chaleur à évacuer.
Pour l’instant je n’ai fait qu’un test avec 3,5kW sur les A123 car dans mon garage la ligne est surveillée par un disjoncteur 16A. Ce, en plus des tests en 48v (43,5 à 57,5v) 40A sur les accus LG. L’intensité est reglable par palliers de 0,1A, de 0,1 à 42Amp; La puissance est limitée à 2kW, donc en-dessous de 50V l’intensité est autorisée à monter à plus de 40A,maxi 42.
De prochains essais seront faits sur bornes type 3c, donc en triphasé avec 20A maxi par phase.
La recharge totale des A123 prendrait de l’ordre de 50 minutes. Mais en général je ne les vide pas entièrement entre deux bornes, au maxi 30Ah soit 3/4 d’heure. Ce temps peut être réduit en ajoutant un ou plusieurs chargeurs Elcon par exemple, ou encore 10kW d’Eltek ! Avec les seuls 10kW Eltek la recharge se fait à 1C. Or les A123 acceptent nettement plus. Même l’hiver c’est possible, à la fois de par leurs caractéristiques et aussi parce que ce genre de recharge est effectuée en cours de trajet et les accus ont donc été réchauffés.


Sur la photo, pour donner l’échelle, il y a un accu 18650, donc 6,5cm de haut. L’ensemble occupe 11 x 22 x 35 cm. Plus les câbles. J’ai sorti 5 câbles CA parce qu’il peut y avoir 10A 230v sur chaque et ainsi on peut utiliser des prises ordinaires. Les relier par 2 aurait réclamé des prises 20A. Côté CC on peut avoir 40 à 42 A. Donc j’ai soudé un connecteur anderson sb50, le même que celui de mes chargeurs Elcon. Enfin il y a le bus can (2 fils torsadés plus une résistance 120 ohms) relié au dongle Canusb et à un pc. Les 5 chargeurs sont tout simplement reliés entre eux par 4 tiges filetées de 3 mm qui remplacent 4 des 8 vis de chaque chargeur.

Ces chargeurs se pilotent sur un bus can. C’est ainsi que j’ai limité l’intensité lors de mon test à 3,5kW.
Il a été bien difficile d’obtenir les spécif. Certains documents du constructeur ont des erreurs. Mais grâce à Eltek France j’ai pu avoir toutes les infos indispensables. En particulier avoir une sécurité totale qui coupe la charge si jamais le bus can était coupé, pc bloqué ou autre.

Bien sûr il est possible de charger à la fois avec ce chargeur Eltek et des chargeurs elcon ou autres. Les eltek et elcon sont isolés entre côté courant alternatif et côté courant continu. Par contre le bus can ne me semble pas du tout isolé de la sortie (les accus). D’ailleurs sur les doc eltek seules les versions 110vdc et 220vdc ont une indication d’isolation du bus can par rapport aux autres circuits.

Un montage optimisé consisterait à connecter les 5 eltek 2kW en triphasé et sur la phase qui n’a qu’un seul eltek ajouter un elcon 2kW. Au total 12kW avec 4kW par phase. L’elcon peut alors charger soit les A123 soit les LG selon les besoins.

Attention. Ne pas confondre ces flatpack avec un chargeur de 3kW pour VE qu’avait commercialisé Eltek qui se pilote entièrement différemment.

Piloter les Eltek Flatpack 2 HE

Le bus can des flatpack aussi bien génération 2 que génération S est à 125 kb/s et entête de 29 bits.

C’est facile de les piloter avec le canusb que j’utilise pour dialoguer avec le bus can de la Prius (500 kb/s et 11bits). D’autres le font avec un arduino+transceiver.

Quand on se connecte on reçoit des trames émises par le chargeur. Comme c’est un bus can plusieurs chargeurs peuvent y être reliés et on reçoit alors plusieurs messages. ATTENTION, d’après mes mesures, le bus can semble relié au pôle moins de la sortie dc. Donc ne relier que des chargeurs en //. Si montage en série (ce qui est mon cas) il faut isoler entre chaque chargeur ou avoir autant de bus can que de chargeurs. Ca complique hélas le pilotage. Toutefois, dans mon cas, il est possible de ne piloter que 2 chargeurs, les 3 autres ayant été réglés avec une tension/intensité par défaut. On a alors une plage de réglage de la tension de sortie de 28V qui est suffisante. Comme par exemple 219-247v.

Si on n’émet rien les chargeurs se replient sur une tension par défaut qui est stockée en interne et est modifiable. D’usine c’est 53,50 v. La plage varie de 43,50 à 57,50v soit 14v.

Ce réglage a été la partie la plus difficile à obtenir mais après plusieurs échanges avec eltek France j’ai eu copie d’un programme chargé de faire ce réglage. Mais il avait besoin d’un dongle très cher. Heureusement en lisant tous les fichiers xml installés et en les comparant avec la petite doc reçue d’eltek, j’ai pu trouver où étaient les erreurs dans leur première doc et arriver à changer cette tension. C’est sur cet aspect qu’il y a une grosse différence entre ces chargeurs Flatpack et le chargeur PowerPack qui lui, en cas de défaut se coupe. Pour les flatpack ils ont privilégié le maintient des accus en charge, même si le bus can est hs. Cela suppose que leurs accus soient bien équilibrés dans cette situation ce qui n’est pas garanti avec  le temps !

Ainsi mes chargeurs sont réglés à 43,50v soit 5×43,50v=217,50v. C’est la tension par défaut. Donc celle au démarrage et celle en cas de rupture de la liaison bus can. Donc si défaut la charge est arrêtée ce qui est la politique à adopter pour ma prius. Le risque serait que cette rupture se produise dans la phase d’équilibrage et qu’un ou plusieurs accus soient endommagés. L’autre gros défaut aurait été l’impossibilité de charger à moins de 10kW en toute sécurité. Car si usage d’une prise 16A il ne faut surtout pas que les chargeurs retournent à 53,5v 40A en cas de coupure du dialogue sur le bus can. Au moins un disjoncteur interviendrait mais…

Il y a ce qu’eltek appelle un « enregistrement (log) » de chaque chargeur. Cela consiste à répondre une première fois à chaque chargeur puis à dialoguer en répétant 10 fois par seconde environ la tension/intensité voulues. Il n’y a pas de commande de fin de log. Il suffit de ne plus émettre sur le bus et le chargeur retourne en mode autonome avec la tension définie par défaut et l’intensité maxi autorisée.

Chaque chargeur a un numéro de série sur une étiquette collée dessus. C’est ce qu’il émet dans sa trame. C’est un nombre hexadécimal. Lorsqu’on enregistre un chargeur il faut lui attribuer un numéro (un Id). Dans mon cas j’ai mis de 1 à 5. Le numéro 1 est mis en sortie d’usine. Chaque fois qu’on enregistre un chargeur on lui attribue ce numéro et il le conserve d’une manière permanente jusqu’à ce qu’on lui en attribue un autre. Il est préférable de ne pas le changer à chaque fois. Ces N° de série et Id sont émis par le chargeur. Il faut donc les mémoriser pendant toute la charge, surtout l’Id.

Une fois enregistré on émet une commande dans laquelle on indique la tension/intensité qui seront les limites que le chargeur ne devra pas dépasser, ce, 10 fois par seconde. Cette commande ne s’adresse pas à un seul chargeur mais à tous ceux présents sur le bus can.

Le chargeur nous fournit alors plusieurs paramètres: tension CA, tension CC, intensité CC, températures en entrée/sortie du chargeur. Par exemple lors de mes tests à 3,5kW (5×0,7kW) on avait 20°C en entrée et 37°C en sortie. A cette puissance les ventilateurs sont quasi-inaudibles. Ils sont thermo-régulés.

Test de recharge avec 10kW

Après réflexion, je me suis aperçu que je pouvais essayer de faire ce test chez moi. J’ai un abonnement de 9kVA et le disjoncteur principal est réglé à  45A mais il y a une petite tolérance. J’ai donc relié les 5 chargeurs Eltek sur 4 lignes, dont une gérée par un disjoncteur 20A, celle qui a deux chargeurs. J’ai tiré des rallonges vers mon garage et débranché tout dans la maison, surtout le frigo qui a un appel important de courant au démarrage (Il est très bien isolé car une heure plus tard lorsque le courant a été rétabli il n’a pas démarré).

Recharge_10kW_Eltek

Et bien ça a parfaitement fonctionné. La conso, pendant la première 1/2 heure a été de 48,5A (dixit mon compteur edf avec une pointe de 52A au début) sous 210v CA soit presque 10kW (10 kva mais le facteur de puissance des eltek est de 0,99 donc…). Ensuite elle a diminué jusqu’à moitié au bout de 3/4 d’heure et 10% au bout d’une heure. Là il était préférable de débrancher les eltek et de finir l’équilibrage avec un Elcon. La baisse de puissance est normale parce que je n’ai géré qu’un seul chargeur. Donc il était proche de 57V à la fin. Comme chacun est limité à 2kW, son intensité est forcément réduite, 35A, ce qui est forcément celle de toute la chaîne des 5 chargeurs. De plus les Eltek diminuent automatiquement l’intensité à l’approche de la tension maxi autorisée.

Pour charger un peu plus vite il faudra piloter au moins 2 Eltek. Les chargeurs sont montés progressivement en température, 15-20°C de différence entre entrée et sortie jusqu’à 3/4 d’heure moment où l’intensité était déjà réduite de moitie.

Le plus impressionnant est la très forte différence d’encombrement.

Voici ce que c’était avec 5kW et 3 Elcon:

3_chargeurs_et_il_fait_chaud

P.S. Seulement 210v sous 10kW ! Et pourtant les panneaux solaires donnaient en plein pour un mois de décembre, genre 2-2,5kW. Mon installation est normalement dimensionnée  avec des câbles 2,5mm² pour chaque ligne. Il y avait 1 ligne en 2,5mm² de bout en bout avec deux chargeurs, les 3 autres des rallonges de 1,5mm² avec un chargeur chacune. Mais quand même de l’ordre de 20-40 mètres par ligne. La tension est revenue vers 230v au bout de 3/4 d’heure environ.

Aujourd’hui je pilote deux Eltek sur deux bus can, chacun ayant un canusb et un isolateur usb-usb. Ils ont une tension par défaut la plus basse possible, 43,50 volts. Les 3 autres Eltek sont réglés à 45 volts par défaut qui est un compromis permettant d’avoir la plus forte intensité possible tout en pouvant charger dès 220 volts ce qui correspond à des accus déchargés.

Le programme pilote les deux Eltek en même temps:

Fin2charge_10A

A gauche il y a les valeurs émises par les deux eltek pilotés, à droite les 70 tensions des 140 accus A123. Dès qu’une est à 3,58 volts l’intensité demandée aux eltek est réduite jusqu’à ce que cette tension maxi redescende à 3,56 volts. La fin de charge se fait donc en limitant la tension de la cellule d’accu la plus haute. Quand toutes les cellules sont à au moins 3,50 volts la charge est arrêtée.

En bas à gauche on peut choisir l’intensité de la charge et en bas on peut forcer la tension par défaut du chargeur. Ce réglage de tension n’est utilisé que lors de l’ajout d’un nouveau chargeur. Les différentes intensités correspondent aux prises/bornes dont on dispose. Il est possible d’utiliser un socle 10/16A (Positions 10A et 14A) ou deux ou trois et également une borne 11 kW ou plus.

 

Le graphique ci-dessous, intensité en fonction du temps, est un exemple de recharge à 37A (Presque 9kW). On voit bien la phase finale où l’intensité décroit de façon à ce que la cellule d’accu la plus haute reste à tension constante. Avec cette logique de tension maxi constante le programme de charge s’adapte automatiquement à la capacité du pack d’accus, à leur caractéristique qui dépend de leur température.

Les « escaliers » finaux sont dus au fait que le bms fournit les tensions par paliers de 0,02 V, ce qui amène le programme de charge à faire varier plus brutalement l’intensité de façon à revenir/rester sur la tension maxi de la/les cellule(s) la plus haute. C’est la tension « externe », aux bornes, qui est lue. Elle dépend donc de la chute de tension interne de la cellule qui dépend justement de l’intensité. Le phénomène de baisse d’intensité est « amplifié » car quand le chargeur va diminuer son intensité parce qu’une cellule est au maxi, la chute de tension interne dans celle-ci va diminuer ce qui va diminuer sa tension. Cette chute dépend aussi beaucoup de la température des accus, surtout quand elle est en-dessous de 20-25°C. Il faut s’attendre à une fin de charge plus courte l’été que l’hiver. En plus de cette diminution progressive « naturelle » de l’intensité, il faut ajouter le temps d’équilibrage. Il dépend de la capacité utilisée depuis le dernier équilibrage. Plus on retarde un équilibrage et plus le suivant risque de prendre du temps.

Charge8Ah