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.

Publicités

Route solaire à Tourouvre dans l’Orne

 

Ici dans l’Orne les bornes de recharges sont en plein développement.
Aujourd’hui 17 décembre 2016 il y a plus d’une dizaine de bornes accélérées, j’en ai utilisé 4 pour l’instant.
La liste est visible sur chargemap et sur le site du syndicat électrique se61.fr.
Il faut un badge valable jusqu’à fin 2017 à 20€ qui comprend toutes les recharges.

Ce qui est nouveau est ce qui va se produire jeudi 22 décembre.
Car en liaison avec ce réseau de bornes, il va y avoir une inauguration de la « route solaire », route spéciale qui comporte dans son revêtement des panneaux solaires photovoltaïques.

Samedi 17 je suis passé y faire un tour.
Suivent donc ces 6 photos.

Je n’ai pas pu rouler dessus, pour l’instant elle est interdite à la circulation, probablement jusqu’à jeudi.
Par contre j’ai pu tripoter le truc. C’est franchement rugueux au doigt, je pense plus qu’un revêtement classique fait de graviers+bitume.
La route en question relie la commune de Tourouvre (Près de Mortagne au perche) à la N12, par la D5.
Il se trouve qu’elle est en descente et orientée sud. Ce choix d’une descente ajoute 5 à 10° d’inclinaison favorable vers le sud.
Un seul sens de circulation a été revêtu, celui de la descente.
Sur les photos les panneaux sont recouverts d’un feutre de protection blanc.
L’aspect final est très mat, aucun risque à mon avis de reflet du soleil, encore moins vue l’orientation/inclinaison car même l’hiver le soleil n’est jamais rasant dans cette direction.

La route depuis le village de Tourouvre (où les dalles photo ont été fabriquées)

route_solaire_sous_une_bache

tourouvre_solaire

Sous la bâche:

laroutesolaire2

En pratique ce sont ensuite des classiques onduleurs solaires qui injectent la production sur le réseau. Ils ont été mis derrière un abri bus, lequel a des cellules solaires sur son toit (Il y a 8 onduleurs)

abribus-route_solaire
Mais tout ne s’arrête pas là. Car ceux qui ont bien regardé les 2 premières photos ont vu une borne pour recharger les véhicules à batterie:

borne_tourouvre_rapide

et tant qu’à faire c’est une borne dite rapide tristandard:

borne_tourouvre_choix_prise
Comme elle va être gérée par le syndicat électrique, elle sera disponible 24h/24. Une autre première dans l’Orne, nous n’avons pour l’instant qu’une seule borne de ce type au conseil départemental à Alençon (gratuite), mais pas 24h/24.

Ce n’est pas la première fois que des bornes pour VE sont reliées à des panneaux solaires photovoltaïques, mais c’est la première fois qu’ils sont incorporés à la route.

Je n’ai pas pu vérifier mais il est question d’une longueur d’1 km et 2,80 m de large.

Colas, dans son communiqué indique une production attendue de 280 MWh par an, 767 kWh moyens/jour et des pointes de 1500 kWh/jour l’été.

 

Puis samedi 29 décembre j’y suis retourné, donc une semaine après l’inauguration officielle et la connexion au réseau électrique.

Cette route est libre de circulation. J’y ai trouvé un trafic important. Elle est donnée pour 2000 véhicules/jour et clairement il fallait ajouter les curieux, comme moi même.

Arrivant depuis la N12, donc par en bas, j’ai roulé sur la bande en bitume classique. Bien silencieuse, 46 db à 50 km/h à bord. On longe des murets en béton qui vont s’avérer par la suite abriter une très grosse quantité d’onduleurs.

route1route2

route3route4

Ensuite on arrive en haut au rond point puis on peut redescendre et se garer sur le parking de la borne de recharge rapide.

Celle ci demande d’abord de choisir la langue, puis la prise, puis un badge. Mon badge du se61 a parfaitement été reconnu. Ensuite on indique la durée de charge.

J’ai fait juste de petits tests sur la prise domestique qui est hyper sensible, elle n’accepte aucun dépassement même très bref. J’ai pu charger à 6A mais dès que je suis passé à 10A elle a coupé. J’aurai du tester la prise T2. Ce sera pour une autre fois.

borne_rapide2

Cette route peut-on lire peut produire plus de 300 kW. Et pour cela il y a un nombre très élevé d’onduleurs solaires. Ils sont regroupés par 4 soit fixés sur des murets en « fausse pierre » côté descente et contre des murets en béton quasi-continus côté opposé. Tout à côté il y a une ligne 230/400 v aérienne et une autre de 20 kV. D’après les photos se seraient des onduleurs 4,4 kW soit plus de 70 onduleurs. Ils sont reliés à la basse tension 230/400v

Les onduleurs:

onduleurs1onduleurs2

onduleurs3_borne_rapideonduleurs4_abribus

onduleurs5onduleurs5_dos

Le panneau indiquant les puissances et énergie du jour et depuis le 22 décembre:

panneau_puissance_energie

 

On lit 76,3 kWh mais attention, ce chiffre est figé. Car j’ai retrouvé exactement la même valeur sur d’autres reportages faits d’autres jours parfois dans le brouillard avec le même chiffre de puissance …

On ne peut donc que conclure que la route n’est pas connectée au réseau !

Mais la caractéristique la plus impressionnante n’est pas cette production, décembre est le plus défavorable pour une telle route presque horizontale, il faudra revenir comparer en été, mais le niveau sonore des pneus des voitures qui roulent dessus.

On se croirait sur des pavés « parisiens » voir en plus bruyant encore.

A mon avis c’est surtout du aux raccords entre panneaux qui se font avec un creux de quelques millimètres. Les pneus tapent dans cette rainure parfaitement transversale. En roulant en descente sur cette route au lieu de 46 db en montée (en électrique donc le bruit du moteur peut être ignoré) j’ai mesuré 54 db !!! à 60 km/h et j’ai osé rouler à 70 km/h pour 60 db avec un niveau insupportable de vibrations à bord. C’est bruyant de dehors et de dedans.

A mon sens il y a un sérieux loupé là, il y a au moins une habitation juste à côté. L’essentiel de cette route est en-dehors de l’agglomération, donc limitée à 90. Je n’ose imaginer le niveau de vibrations à bord.

Il aurait fallu réunir les plaques en les interpénétrant, disons en peigne. Par exemple en les disposant dans le sens de la marche et pas en travers. Ou alors injecter une résine pour boucher ces « fentes ».

 

Le revêtement sur lequel il reste un genre de sable blanc:

detail_dalles

 

Surveiller la charge à distance

Quand on recharge sur des bornes publiques il est intéressant de connaître l’avancement de la charge. Comme on ne reste pas sur place, cette opération va durer entre 15 minutes et une heure il est sympa d’être informé du bon déroulement.

Les solutions possibles sont toutes basées sur des ondes radio. La première que j’ai écartée est l’usage des ondes dans la gamme des 800 Mhz, utilisé par les télécommandes. La portée est très variable et on ne peut pas trop s’éloigner. Avantage pas besoin de carte sim. Inconvénient il faut la relier au pc via un port usb, donc comme les 2 disponibles sont déjà utilisés, il faut ajouter un hub qui est source de mauvais contacts avec le temps.

Ensuite on a deux solutions, email et sms, qui utilisent un opérateur et ont besoin d’une carte sim. Avec abonnement ou carte pré-payée.

L’email est décompté du forfait data. Les abonnements les moins chers ont un volume de data limité. Les email seront de faible volume, mais le codage en base64 augmente celui-ci. Dans le cas de présence d’un hot-spot on travaille alors en wifi et ce n’est pas facturé. Il faut alors se connecter à ce routeur.

Le sms est maintenant inclus en illimité dans les premiers abonnements. J’ai donc retenu cette solution.

Au niveau technique le pc qui gère la charge, un samsung Q1 ultra,  est déjà équipé d’une carte radio  hsdpa. Il suffit d’insérer une carte sim. Il se trouve que j’ai pu m’en procurer une sur l’opérateur sfr à 0€ pendant 1 an.

On active la carte radio au niveau des paramètres windows. On se retrouve alors avec un port com (virtuel) qui nous permet de dialoguer avec cette carte radio considérée comme un modem. Il y a sur ce pc un petit programme qui permet de gérer les sms. Utile lors de la mise au point, il doit être arrêté car il bloque le port com pour son usage propre.

Ensuite il faut modifier un peu le programme de charge de façon à dialoguer avec le modem radio.

J’ai prévu un échange de données:

Depuis le pc vers mon smartphone: je dois recevoir un sms au début de la charge, un au début de l’équilibrage et un en fin de charge. Ce dernier est le plus important car il indique quand la voiture doit être déplacée, les emplacements de charge ne sont pas des places de parking.

J’ai prévu la possibilité de demander via mon smartphone où en est la charge. C’est un échange via deux sms, un envoyé et l’autre en retour. Il faut compter par exemple 5 secondes entre l’envoi d’un sms et sa réception. Donc le double pour ce cas.

Enfin il est prévu de recevoir de suite un sms si la charge est arrêtée prématurément.

Voici un exemple de recharge à faible puissance, 2,3 kW avec l’ensemble des sms:

Ruban_charge

J’ai demandé 4 fois la situation et reçu les 3 autre sms automatiquement.

La couverture radio gsm n’est pas totale, donc près de certaines bornes ce système ne fonctionnera pas. Mais ailleurs, pendant les repas, visites touristiques et autres activités je serai informé. Ainsi si un incident survient, selon que je dispose de temps devant moi ou pas je pourrai revenir à la borne et intervenir de suite ou pas.

Les sms sont codés avec 7 bits, donc les caractères accentués ne sont pas transmis. Il est possible de les coder en UCS-2 mais cela prend plus du double de la place et complique inutilement le programme de charge. Je vais rester en version de base et remplacer les quelques e accent aigu par un simple e.

 

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

 

Projets de bornes de recharge publiques en 2015

L’implantation des bornes s’accélère fortement. Elles vont être gérées par des syndicats départementaux électriques.  Sauf le 76 géré par la société Sodetrel. Dans le 76 il y a aussi l’exception de l’agglo de Rouen, badge Creavenir.

En général les 2 premières années la recharge est gratuite, pour cause d’aide financière de l’Ademe. Attention certains indiquent avoir commencé en 2013 donc finissent en 2015 alors qu’ils sont loin d’avoir tout équipé.

Chaque syndicat a son propre badge, mais certains (comme le 14) envisagent de permettre la recharge soit pas serveur vocal soit pas carte bancaire.

Voici les projets à l’ouest de la France. Certaines bornes sont déjà opérationnelles (départements 28,14 etc..) Sur cette carte sont inscrits les nombres de bornes prévues.

France_ouest_2015

En général les bornes sont équipées de socles domestiques (10-16A), de type 3 et pour certaines de type 2. L’inverse existe, le 49 ne met que des type 2, pas de type 3.

Certains départements vont avoir aussi des bornes rapides, comme par exemple le 56.

Pour suivre l’évolution de l’implémentation et connexion au réseau électrique il y a l’excellent site chargemap.com.

Vous pouvez aussi consulter les sites des syndicats électriques départementaux, ce qui permet en plus de demander leur badge rfid.

 

Je donne ci-dessous des tarifs pour des VE de passage, donc pas pour les abonnés qui payent la recharge moins chère mais avec un forfait annuel.

-Calvados (14) SDEC energie Recharge payante avec 3 tranches de puissance et par 1/4 d’heure. Exemple 1€ pour 1/4 d’heure si <15 kVA.

-Cher (18) SDE18 ECAR18 0,50€+2€ par heure charge accélérée

-Eure (27) SIEGE 2016 gratuit. 2017 ??

-Eure et Loir (28) SDE28 Recharge gratuite jusque fin juin 2017

-Finistère (29) SDEF 2016 gratuit. 2017 ??

-Ille et Vilaine (35) SDE35 Recharge gratuite jusque fin décembre 2017

-Indre et Loire (37) SIEIL VIRTAE 1,30 € par heure T2 maxi 18 kVA de 7h à 19h.

-Loire atlantique (44) SYDELA SYDEGO 3€ par heure.

-Maine et Loire (49) SIEML Recharge payante. Presque 6€ forfait avec durée illimitée.

-Manche (50) SDEM50 Recharge payante. 1€ 1/4 d’heure entre 10 et 22 kW.

-Mayenne (53) SDEGM  Réseau pas encore développé.

-Morbihan (56) Morbihan énergie recharge payante. Exemple 2,40€ pour 1h30

-Orne (61) SE61 Recharge gratuite jusque fin décembre 2017

-Seine maritime (76) SDE76 Il y a aussi l’agglo de Rouen avec son badge Creavenir.

-Vendée (85) SYDEV. recharge gratuite jusque fin juin 2017.

 

Borne de recharge courant continu, ChaDeMo

Suite à différentes lectures sur la toile, le protocole chademo est en passe d’être enfin public, pour les diy’ers.
Chademo est un protocole de charge en courant continu. le chargeur n’est pas embarqué, il est dans la borne, d’où un gain de masse embarquée, un chargeur de 50kW c’est pas rien, y compris en termes de chaleur à dissiper. Le prix est lui aussi élevé.
En France les limites sont 125A, 500v ou 50kW. le connecteur peut accepter selon certaines lectures 200A.
On en trouve chez Auchan, Ikea, Nissan etc..

Bien sûr, une mise en garde s’impose. On ne gère pas 125A pendant par exemple 1/2 heure et jusqu’à 500v sans prendre de sérieuses précautions dans le véhicule: isolation HT et gestion de la chaleur. La mesure de la température des accus  s’impose.

Il y a deux aspects:
-matériel
-logique

Matériel, la fiche est attachée à la borne et on doit donc avoir sur nos véhicules un socle par exemple:

socket_chademo

Taille environ 10x10cm.
Un socle officiel (par exemple yasaki) est cher, on peut lire entre 500 et 800$ !

0n voit 8 broches fines et 2 grosses.
Bien sûr les 2 grosses vont être reliées aux accus et les 8 fines (dont la N°3 n’est pas utilisée) servent à la communication entre chargeur et voiture.

Il y a une description générale du dialogue sur le site chademo (Tm): chademo

Connector_chademo

Sur ce schéma il manque un fusible 125A HT.

Dialogue entre le chargeur et le véhicule:

  1. Le chargeur fournit un + 12v entre la broche 2 et la 1 qui est la masse du véhicule
  2. le véhicule répond sur le bus can à 500kb/s entre broche 8 et 9. par le pid 0x100 qui contient 8 octets;
    les 4 octets à zéro puis
    la tension maxi des accus sur 2 octets (poids faible en premier)
    La capacité des accus en kWh
    Un octet à zéro
    Il envoie aussi le pid 0x101 (durée de charge)
    Premier octet zéro
    2ème octet 0xFF
    3ème = 90
    4ème = 60
    les 4 autres = zéro
    et le pid 0x103 (statut)
    premier octet=2 (Version chademo=1)
    Tension finale sur 2 octets (poids faible en premier)
    Ampères demandés 1 octet
    Octet défauts mettre zéro si ok
    Octets statut mettre zéro si ok
    kWh à charger 1 octet
    8ème octet = zéro
  3. le chargeur répond avec un pid 0x108 qui contient
    la tension possible sur 2 octets
    l’intensité possible sur 1 octet
    la tension de seuil sur 2 octets
  4. Si le véhicule est ok avec ces valeurs il met à la masse la broche 4. Cette broche permet d’activer/désactiver la charge et fera double emploi avec les futurs messages du bus can
  5. Le chargeur verrouille la fiche dans le socle puis effectue un test de sécurité en envoyant une brève tension HT sur les broches 5 et 6, celles de puissance. Remarque les accus ne sont pas encore reliés à ce stade.
  6. Quand le chargeur a effectué son test, il connecte la broche 10 à la masse.
  7. Le véhicule ferme alors les 2 contacteurs HT. Ces contacteurs sont donc alimentés par le chargeur en 12v avec autorisation de la part du véhicule.
  8. Le véhicule commence à envoyer deux pid à un rythme de 10 par seconde. Ce sont
    le pid 0x404 qui contient:
    la tension actuelle (poids fort en premier) sur 2 octets
    l’intensité actuelle (idem) 2 octets
    les Ah (depuis le début de la charge) sur 2 octets
    deux octets à zéro
    et le pid 0x505 qui contient:
    la puissance en kW sur 2 octets
    les kWh sur 2 octets
    4 octets à zéro.

Tester les réponses obtenues sur le bus can, pid 0x109, et en particulier une éventuelle
erreur.

Comme ces infos sont connues du chargeur, il va y avoir comparaison et il y a une
« tolérance » qui semble être 7V 7A.  Lien
La vitesse de montée demandée peut être de maxi +20A/seconde soit 2A entre 2
émissions de pid par le véhicule.
Ne pas demander moins de 10A semble-t-il. Soucis de stabilité ?

Demander un courant zéro arrête la charge puis on ouvre les 2 contacteurs HT puis ne
plus mettre à la masse la broche 4.

Ce bus can semble un peu particulier. Il est question d’une tension de 12v, du moins au début. A priori il faut utiliser des transceivers de type swcan (single wire can) donc pas compatible avec, par exemple, le bus can des Prius.