Voiture électrique: limites physiques et bilan global

[citro]

Pourquoi faire baisser la tension?

Pour adapter les caractéristiques tension/intensité à ce que l'on veut obtenir du moteur:
Si on envoie au démarrage une forte tension+une forte intensité, le moteur ne peut pas tout absorber et il évacue les pertes sous forme de chaleur = diminution du rendement...

Il faut savoir que :
- La tension agit sur la vitesse de rotation du moteur
- L'intensité sur son couple.
Le but étant de fournir dans chaque phase de fonctionnement le dosage idéal de ces 2 composantes afin d'optimiser le rendement, donc l'autonomie.

[Iridium]

nan , se n'est pas la tension qui échauffe un conducteur citro mais uniquement le courant.
voir bobine tesla.
mais je suis d'accord avec toi sur le fait que l'échauffement faira perdre en rendement

mais pourquoi limité la tension? je vais mieux étudié se que NLC a dit avant quoi que se soit d'autre.

a+

[nlc]

citro à bien résumé les choses.

Pour la diminution de la tension, c'est simple à comprendre : quand le moteur est arrêté, si tu appliques directement la tension batterie, le courant sera monstrueux car seulement limité par la résistance interne du moteur.

Et autre chose, faire varier la tension moyenne sur le moteur est le seul moyen qu'il y ait pour faire varier sa vitesse (mais aussi le courant donc le couple).

[Iridium]

donc quand tu parle de haché , tu parle de commuté ta tension batterie sur le moteur.
via les MOS???

Je ne comprend toujour pas la limitation en tension et amplification en courant.
la tension sa roule elle est juste haché pour obtenir une valeur moyenne donc sa , je comprend!!
donc on pilote comme ceci la vitesse de rotation.
moteur arrété, poignée dans le coin.
la tension batterie est directement appliqué au moteur sans ètre haché.
le courant est donné par la loie d'ohm.
donc on est toujour limité a sa valeur nominale??????
ou bien la loie d'ohm représente le courant maxi en pointe.
mais dans se cas tu es continuellement entrain de hacher la tension batterie!?!?!?!?

désolé je cherche a comprendre...

posté se msg avant d'avoir lu le tien.

a+

[Iridium]

s'est bon j'ai compris...

mais dans le cas d'un démmarrage avec un courant de 400A par exemple sur ton mars.
dans se cas on applique une tension pratiquement pas hachuré histoire d'avoir un fort courant!?!?!?
bref sa fais chauffé mais sa permet d'avancé??

j'avais une autre question..
ha oui , comment gère tu se boost si on peut appelé sa comme sa sur ton variateur.
tu prend en charge une consigne position accélérateur/charge moteur pour ensuite asservir le moteur????

mais dans se cas , comment est réalisé cette mesure de la FCEM pour connaitre la charge, a quoi ressemble le schèmas???

désolé pour toute ses questions et merci pour toute les infos..

a+

[nlc]

Quand je dit hacher ça signifie relier le moteur à la batterie de facon cyclique, avec des impulsions plus ou moins longue. On appelle ça PWM (Pulse widht modulation), soit MLI en francais (modulation par largeur d'impulsion).

Le hachage se fait par des transistors de puissance, ça peut être par exemple des mosfets ou des IGBT.

Le but du controleur est multiple. A la base il est là pour que tu puisses avoir un réglage de type accélérateur entre les batteries et le moteur.
Mais il sert aussi à limiter le courant moteur à une valeur limite (pour pas endommager le moteur, ou meme le controleur), et/ou le courant batterie.

Car comme tu le dit si on est arreté et qu'on met la poignée au taquet on va connecter la batterie en direct sur le moteur, et le courant sera seulement limité par la résistance interne du moteur. C'est ce qui s'appelle le "stall current".
Sous 48V par exemple le "stall current" d'un moteur dont la résistance interne fait 0.01r serait de 4800A. Imagine le soleil que tu ferais si la batterie pouvait les fournir....

Plus le moteur prends des tours et plus on doit monter sa tension moyenne (donc moins on hache si tu veux) pour continuer à faire circuler du courant dedans. Et oui quand un moteur tourne il produit une tension à cause du passage des aimants devant les bobines. Plus il tourne vite et plus cette tension (la back-fem) augmente. Donc si on veut continuer à ce que le courant circule dans le moteur pour qu'il fournisse du couple, il faut que la tension moyenne au cul du controleur soit supérieure à la backfem du moteur.

Il arrive un moment si le moteur n'est pas trop chargé ou il a pris suffisamment de vitesse pour que le controleur n'hache plus du tout.

Pour le fait que quand le controleur hache le courant moteur est supérieur au courant batterie, c'est dû au fait que le controleur se comporte comme une alimentation à découpage de type "Buck" (fait des recherches sur wikipedia par exemple). C'est l'inductance du moteur qui se charge en energie magnétique pendant le temps ON des mosfets, et qui la restitue pendant le temps OFF.

Sinon il suffit de se dire que la puissance d'entrée du controleur est la meme que celle de sortie (au rendement près bien sur). Donc si tu as 48V / 10A en entrée, et que le rapport cyclique du hachage est de 10% (10% du temps le mosfet est passant, 90% du temps il est ouvert), coté moteur tu vas avoir 4.8V et 100A.

[Iridium]

autre question qui me passe par la tète.

dans le cas d'un moteur brush , pas de problème.

dans le cas d'un brushless.
comment sais tu sur quelle phase tu vas hachuré ta tension.
d'un point de vue électronique.
une simple programation serais trop aléatoire il faudrait connaitre la position du moteur en temps réels!?!?!?!?!?
comment cette tache est 'elle effectuée????

a+

[nlc]

s'est bon j'ai compris...

mais dans le cas d'un démmarrage avec un courant de 400A par exemple sur ton mars.
dans se cas on applique une tension pratiquement pas hachuré histoire d'avoir un fort courant!?!?!?
bref sa fais chauffé mais sa permet d'avancé??

Si elle sera pas mal hachée quand meme au démarrage. En fait ça dépend de la résistance interne du moteur. Celle du mars fait 0.013r (13 milli ohm) si je me souviens bien. 400A dans 0.013r ca fait 5.2V seulement !

Donc si ma tension batterie est de 72V, il faut que mon rapport cyclique soit de 7.2% : 72V * 7.2% = 5.2V.

Par contre effectivement sous 400A le moteur va chauffer puisqu'il va dissiper 5.2V x 400A = 2080W. Au moment du démarrage le rendement est donc nul : 2080W dissipée mais puissance nulle (beaucoup de couple mais pas de vitesse de rotation). Mais cette phase ne dure pas longtemps.

Du coup on peut aussi predire le courant qu'il y aura coté batterie lors d'un démarrage avec 400A dans le moteur : c'est tout simplement les 2080W en sortie du controleur, qui se retrouvent à l'entrée, mais sous une tension de 72V, donc ça fait 29A.

Evidemment j'ai omis les pertes dans le controleur ainsi que dans les cables, mais c'est pour illustrer le principe !

j'avais une autre question..
ha oui , comment gère tu se boost si on peut appelé sa comme sa sur ton variateur.
tu prend en charge une consigne position accélérateur/charge moteur pour ensuite asservir le moteur????

mais dans se cas , comment est réalisé cette mesure de la FCEM pour connaitre la charge, a quoi ressemble le schèmas???

désolé pour toute ses questions et merci pour toute les infos..

a+

J'ai pas pour l'instant prévu de boost, mais le boost agirait simplement sur la valeur limite du courant batterie et/ou moteur que le controleur ne doit pas dépasser.

On ne mesure pas vraiment la FCEM pour connaitre la charge, mais juste le courant. Avec un capteur de courant on peut donc limiter le rapport cyclique de la PWM (tension moyenne moteur) de maniere à ne jamais dépasser une valeur limite de courant

[nlc]

autre question qui me passe par la tète.

dans le cas d'un moteur brush , pas de problème.

dans le cas d'un brushless.
comment sais tu sur quelle phase tu vas hachuré ta tension.
d'un point de vue électronique.
une simple programation serais trop aléatoire il faudrait connaitre la position du moteur en temps réels!?!?!?!?!?
comment cette tache est 'elle effectuée????

a+

Question très pertinente !
En fait il faut effectivement connaitre la position du moteur. En général les moteurs brushless à aimants permanents (comme le mars) sont équipés de capteurs à effet hall, qui te renseignent sur la position du rotor (aimants) par rapport au stator (bobines)

[citro]

Bref j'ai trouvé la solutions s'est d'ailleur un projet que j'aimerais mené comme le fait NLC avec sa GS.
il faut simplement acheté un scooter thermique de puissance équivalente au moteur électrique que lon vas lui adapté.
et réutilisé la variateur du scooter thermique avec le moteur électrique.

Ben non, parceque un moteur thermique est calculé pour un fonctionnement sur une plage de régimes comprise entre 1000 et 6000 tours/min pour un moteur essence (900 à 4500 tours/min pour un diesel) alors qu'un moteur électrique courant fonctionnera sur une plage de 0 à 3500 tours minutes pour des valeurs de couple équivalentes (variable selon les technologies moteur).

En conséquence, la démultiplication n'est généralement pas idéale...