Besoin de compréhension sur un montage double batterie (maitre/esclave)/relais/diode/contrôleur

[Belzo]

Bonjour,

Nous sommes actuellement en train de faire fonctionner un Kart électrique d'une puissance ~9kW. Pour cela, nous avons fabriqué deux batteries de 60V reliées à un contrôleur d'une puissance nominale de 13kW. Dans notre développement, nous sommes partis sur le fait d'avoir une batterie Maitre (B1) et une batterie esclave (B2). Les deux batteries seraient reliées sur un relais qui servirait de switch.
==> La batterie B1 sert d'alimentation à notre relais. De ce fait lorsque celle-ci coupe, le relais passe en position "OFF", laissant la batterie esclave (B2) alimentée l'ensemble (voir la figure jointe).

A savoir que lorsque la batterie B1 s'arrête, le contrôleur ne doit pas s'éteindre... Ça serait dommage pour le pilote de devoir se mettre sur le côté, attendre que le Karting soit totalement arrêté pour redémarrer

Ainsi pour éviter que le contrôleur se décharge dans le circuit lors du switch, nous avons pensé à mettre une diode (https://fr.farnell.com/vishay/vs-150...tab/dp/2690130). Nous avons fait des essais sur piste, on sait rendu compte que la diode chauffée beaucoup trop.. (elle a même fini par rendre l'âme lorsque nous sommes passé à 10kW ).
Pour information, nous voulions juste confirmer (sans trop se ruiner) que le système de la diode nous permettait de garder le contrôleur allumé le temps du "switch".

De ce fait, pour nous permettre de pouvoir rouler sans se soucier d'avoir la diode qui soit sous dimensionnée, nous avons installé une diode de 320A (https://fr.rs-online.com/web/p/diode...s/3958154?gb=b).
Mais depuis, nous avons un soucis qui nous dépasse totalement et pour lequel j'aimerai si possible avoir de l'aide. Lorsque nous sommes en pleine ligne droite et que nous descellerons ou freinons, le contrôleur s'arrête... Nous devons couper le disjoncteur et le rallumer pour repartir.
La batterie est toujours en fonctionnement, car le relais ne claque pas et il n'y a pas de message d'erreur sur l'application du BMS. Nous pensons que cela vient de la diode car lorsque nous la shuntons le kart marche très bien.. ( comme lors de l'essai de la 1er diode). J'aimerai bien savoir la différence entre les deux diodes essayées (pourquoi l'une marche et pas l'autre).

J'ai joint un schéma succinct du câblage.

Merci pour votre aide .
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[f6bes]

Bjr à toi
Ben si on compare le "format", c'est pas vraiment dans la meme catégorie !!
Ta petite diode , il aurait fallu la monter sur un dissipateur.
Là elle a bien sué et en est morte !!
Bonne journée

[gienas]

BonjourBalzo et tout le groupe

... A savoir que lorsque la batterie B1 s'arrête, le contrôleur ne doit pas s'éteindre ...

Pour dire la vérité, je ne comprends pas le but des "composants” dessinés.

Je crois comprendre que la bobine du relais est aux bornes de B1. Est-ce bien le projet? Qu’est-ce qui coupe la bobine er permet au relais de décoller?

Qu’est-ce que le contrôleur? Quel est le but recherché par la diode placée à cet endroit?

[Belzo]

Je crois comprendre que la bobine du relais est aux bornes de B1. Est-ce bien le projet? Qu’est-ce qui coupe la bobine er permet au relais de décoller?

C'est bien la batterie B1 qui alimente le relais par les deux (petits) fils "Alim B1 +" et Alim B1 -". Lorsque la batterie se coupe, elle coupe en meme temps le relais qui redescend et qui permet à la batterie B2 d'alimenter le circuit.
Voici le relais en question : https://www.albrightinternational.co...Data-Sheet.pdf

Qu’est-ce que le contrôleur? Quel est le but recherché par la diode placée à cet endroit?

Le contrôleur est l'électronique de puissance qui pilote le moteur (pour ce cas-ci, du karting) mais c'est ce que l'on retrouve sur tous les véhicules électriques (trottinette, moto...)
La diode sert à éviter au contrôleur de vider ces condensateurs lorsque la batterie B1 se coupe. Sans la diode, le contrôleur se décharge dans le relais, provoquant ainsi l'arret du contrôleur avant le switch du relais

[A voir en vidéo sur Futura]

[Black Jack 2]

Bonjour,

Outre les diverses remarques déjà faites ...
Il est probable que la "petite diode" a rendu l'âme et est en court-circuit.
Le "grosse diode" est probablement encore intacte.

Quand le kart veut ralentir, le moteur tente de renvoyer de l'énergie dans les batteries (fonctionne à ce moment en générateur) ... mais à cause de la diode, le courant ne peut pas s'inverser dans le circuit et le moteur du kart ne peut pas renvoyer de l'énergie dans les batteries et donc il ne peut pas freiner.

[Belzo]

Bonjour à tous,

Il est probable que la "petite diode" a rendu l'âme et est en court-circuit.

Pour information, la "petite diode" comme vous l'appelez (qui tient 150A, 200V) a rendu l'âme après 45 minutes de test sur piste non-stop à 9kW. Et celle-ci est morte parce que nous avons augmenté la puissance à 10kW.
Autre information, nous avons paramétré notre contrôleur pour qu'il n'y est pas de régénération à la batterie. Toute l'énergie du moteur lors d'un freinage est renvoyée vers le contrôleur qui est fixé à un dissipateur thermique.

La question qui me tracasse n'est pas le fait de savoir pourquoi ma "petite diode" a lâché, mais d'essayer de comprendre pourquoi j'ai pu rouler 45 minutes avec la diode de 150A sans avoir de soucis, alors qu'avec la diode à 300A à pleine puissance lorsque je freine mon contrôleur s'arrête.

Merci pour votre aide en tous les cas.

[DAT44]

Bonjour,
pourquoi mettre une diode alors que le système fonctionne sans ?

le problème ne provient peut être pas de la diode mais de l'augmentation de puissance, il faudrait refaire des tests a 9KW...

[Belzo]

pourquoi mettre une diode alors que le système fonctionne sans ?

Le système fonctionne mais lorsque la batterie maitre s'arrête pour laisser la main à la batterie secondaire, le contrôleur se décharge dans le relais et arrête ainsi le Kart. La diode sert à éviter la décharge dans le relais et de nous permettre de passer de la batterie maitre à secondaire sans l'arrêt du contrôleur.

le problème ne provient peut être pas de la diode mais de l'augmentation de puissance, il faudrait refaire des tests a 9KW...

Nous sommes déja repassé en 9kW pour le test de la diode en 320A.

Pour info, nous allons refaire les essais avec la "petite diode" dans un 1er temps. Puis essayer en mettant deux petites diodes en //.

[lutshur]

Bonjour,

orsque la batterie maitre s'arrête pour laisser la main à la batterie secondaire, le contrôleur se décharge dans le relais

Etonnant. Avec l'image du #1, ce n'est pas possible. Dès que le contact du relais s'ouvre, B1 et la bobine du relais ne sont plus en relation avec le - du controleur.
Si cela arrive, c'est qu'il y a un défaut de cablage.

Puis essayer en mettant deux petites diodes en //.

Mauvaise idée. La petite diode a une VF de 0.8V maximum à 150A. La grosse, une VF de 1.5V à 320A (on va passer sur les calculs donnés sur le datasheet, pour simplifier). La petite risque bien de devoir supporter la totalité du courant avant de rendre son tablier.

[lutshur]

Avec l'image du #1, ce n'est pas possible.

Sans la diode, bien entendu !

[lutshur]

J'ai une hypothèse. Relais inaproprié.
S'il a une hystérésis importante, il restera collé trop longtemps alors que B1 "se coupe" (d'ailleurs, combien de temps prend la chute de tension ?)
Cependant, il est bizarre qu'une bobine de relais décharge trop le controleur, qui doit faire fonctionner le moteur pendant ce temps.

[jiherve]

bonjour,
ou se trouve le moteur ?
En fait ton probleme c'est simplement de garder active l’électronique "intelligente" de ton contrôleur, il faut donc identifier cette partie et l'alimenter par un "ou" à diode (2 diodes) de faible puissance une diode à partir du positif de chaque batterie.
Ce n'est pas une bonne idée que de placer la diode dans le retour car sait on jamais, le moins des batterie pourrait être au châssis (l'usage est de commuter les positifs , sauf chez les anglais qui ne font jamais rien comme les autres) et telle que dessinée elle ne sert à rien.
JR

[Belzo]

Merci pour votre aide,

Sans la diode, bien entendu !

Oui oui sans la diode, d'où la mise en place de la diode.

La petite diode a une VF de 0.8V maximum à 150A. La grosse, une VF de 1.5V à 320A. La petite risque bien de devoir supporter la totalité du courant avant de rendre son tablier.

Désolé Lutshur, mais je ne comprends pas. Si je mets les deux petites diodes en parallèle (deux diodes de 150A), elles pourront résister à un courant ~= 150*2 (de ce que j'ai compris, comme ce n'est pas des diodes idéales je n'aurais pas 150*2 mais dans les environs de 100*2 ?)

(d'ailleurs, combien de temps prend la chute de tension ?)

C'est du instantanée.. Concernant le relais nous avons fait les tests en shuntant le retour du contrôleur et c'est comme ça que nous avons pu voir le relais switché assez vite pour ne pas couper le contrôleur.

bonjour,
ou se trouve le moteur ?JR

Il est alimenté par le contrôleur (deux fils d'alimentation "+" "-" et les trois fils de phase [moteur à effet hall])

En fait ton problème c'est simplement de garder active l’électronique "intelligente" de ton contrôleur

Exactement

il faut donc identifier cette partie et l'alimenter par un "ou" à diode (2 diodes) de faible puissance une diode à partir du positif de chaque batterie.

Bonne idée, par contre pourquoi des diodes?

Ce n'est pas une bonne idée que de placer la diode dans le retour car sait-on jamais, le moins des batterie pourrait être au châssis (l'usage est de commuter les positifs , sauf chez les anglais qui ne font jamais rien comme les autres) et telle que dessinée elle ne sert à rien.

Oui je ne l'ai pas indiqué mais c'était le 1er changement que nous allions faire!



De ce que j'ai pu regarder cette aprèm sur les diodes, j'ai pu voir que chaque diode a un courant inverse lorsque la tension est nul ou négative. La petite diode ne dépasse pas les mA mais par contre la grosse atteint 50mA. Est-ce que vous pensez que cette valeur peut suffire à vider les condensateurs du contrôleur?

[lutshur]

Je sais que la mode est de mettre des diodes en parallèle. C'est visible sur certaines alims de télé. Mais tomber sur 2 diodes identiques, ce n'est pas courant, à moins qu'elles soient appariées dans un même boitier à la fabrication. Sinon, celle qui a la VF la plus basse encaissera plus de courant que l'autre.
Je n'avais lu la réponse de jiherve, mais trop tard pour modifier. Voici ce qu'il faudrait pouvoir faire. A adapter à la proposition de jihervé au besoin.

[jiherve]

re
non il faut garder la masse ininterrompue , le relais doit commuter les positifs des batteries, les diodes sont en bypass du relais vers l’électronique de contrôle et seulement l’électronique de contrôle donc ne nécessitant pas de puissance.
avec une seule diode on pisse dans une contrebasse, sauf à exploiter un peu de mémoire due aux capas de filtrage de l’électronique, en clair çà tombe en marche!
JR

[Belzo]

Bonjour,

Merci à vous, je teste ça au plus vite et je reviens vers vous!

[trebor]

Bonjour,

Nous sommes actuellement en train de faire fonctionner un Kart électrique d'une puissance ~9kW. Pour cela, nous avons fabriqué deux batteries de 60V reliées à un contrôleur d'une puissance nominale de 13kW. Dans notre développement, nous sommes partis sur le fait d'avoir une batterie Maitre (B1) et une batterie esclave (B2). Les deux batteries seraient reliées sur un relais qui servirait de switch.
==> La batterie B1 sert d'alimentation à notre relais. De ce fait lorsque celle-ci coupe, le relais passe en position "OFF", laissant la batterie esclave (B2) alimentée l'ensemble (voir la figure jointe).

A savoir que lorsque la batterie B1 s'arrête, le contrôleur ne doit pas s'éteindre... Ça serait dommage pour le pilote de devoir se mettre sur le côté, attendre que le Karting soit totalement arrêté pour redémarrer

Ainsi pour éviter que le contrôleur se décharge dans le circuit lors du switch, nous avons pensé à mettre une diode (https://fr.farnell.com/vishay/vs-150...tab/dp/2690130). Nous avons fait des essais sur piste, on sait rendu compte que la diode chauffée beaucoup trop.. (elle a même fini par rendre l'âme lorsque nous sommes passé à 10kW ).
Pour information, nous voulions juste confirmer (sans trop se ruiner) que le système de la diode nous permettait de garder le contrôleur allumé le temps du "switch".

De ce fait, pour nous permettre de pouvoir rouler sans se soucier d'avoir la diode qui soit sous dimensionnée, nous avons installé une diode de 320A (https://fr.rs-online.com/web/p/diode...s/3958154?gb=b).
Mais depuis, nous avons un soucis qui nous dépasse totalement et pour lequel j'aimerai si possible avoir de l'aide. Lorsque nous sommes en pleine ligne droite et que nous descellerons ou freinons, le contrôleur s'arrête... Nous devons couper le disjoncteur et le rallumer pour repartir.
La batterie est toujours en fonctionnement, car le relais ne claque pas et il n'y a pas de message d'erreur sur l'application du BMS. Nous pensons que cela vient de la diode car lorsque nous la shuntons le kart marche très bien.. ( comme lors de l'essai de la 1er diode). J'aimerai bien savoir la différence entre les deux diodes essayées (pourquoi l'une marche et pas l'autre).

J'ai joint un schéma succinct du câblage.

Merci pour votre aide .

Bonjour à tous,
A mon avis, la diode n'est pas une solution, car lors des freinages et ou des décélérations, le moteur électrique devient générateur, il envoi un courant vers la batterie à travers le contrôleur, mais la diode empêche le courant de circuler à travers le contrôleur vers la batterie, donc le contrôleur voit sa tension grimper et se met en sécurité, il se coupe.
Le relais est trop lent pour basculer de B1 à B2, ces quelques millisecondes laissent le contrôleur hors tension.
Pourquoi cela a fonctionné avec la petite diode, peut être à cause de la tension de seuil et le courant de fuite qui sont différents ?
Pourquoi ne pas utiliser une seule grosse batterie de 60 V plutôt que 2 petites ?

[Belzo]

Salut Trebor,

le contrôleur voit sa tension grimper et se met en sécurité, il se coupe.

Oui, on y a pensé aussi.. Mais comme aucune possibilité de vérifier si le contrôleur se met en défaut ou si il se vide, difficile à dire.

Pourquoi ne pas utiliser une seule grosse batterie de 60 V plutôt que 2 petites ?

Demande client...

[lutshur]

en clair çà tombe en marche!

Comme je ne sais pas si la réponse faisait suite au #14, je réponds quand même :

mais trop tard pour modifier

Visiblement, ça devrait suffire puisque l'ajout de la diode 150A arrivait à assurer la continuité alors que même la puissance passe par elle.
Le problème est aussi de repérer quoi alimenter sur le controleur.

Demande client...

Une de plus, en peu de temps.

[Belzo]

Bonjour à tous,

Je reviens vers vous suite aux essais que nous avons réalisé hier. Nous avons trouvé d'ou venait le soucis... Cela était du au fait que nous activions une commande "d'affaiblissement du champ" (defluxage). Depuis que nous avons retiré l'affaiblissement du champ, toutes les diodes fonctionnent correctement. Nous en avons profité pour remettre la diode sur le pôle "+".
Par contre je ne sais toujours pas pourquoi, lorsque l'on active cette commande, le contrôleur coupe...

Pour info, même avec la "petite diode" le contrôleur coupe, c'était juste que la commande n'était pas activé lors des 1ers essais

Merci à tous pour votre aide!

[invite96766349]

"Affaiblissement du champ" defluxage?
C'est quoi ce charabia pseudo technique?

[Belzo]

"Affaiblissement du champ" defluxage?
C'est quoi ce charabia pseudo technique?

C'est souvent écrit : "Flux weaking" car les contrôleurs sont dévellopés en anglais. Mais j'ai trouvé ça qui l'explique plutot bien : https://fr.mathworks.com/solutions/e...g-control.html

[invite96766349]

L'explication de trebor en #17 est la bonne, ton moteur doit pouvoir libérer l'énergie lorsque celui-ci devient générateur, sans quoi gare à la casse.
Flux weaking doit être correctement écrit flux weakening