freinage/ électricité

[Ageasson]

mais priusfan me déçoit un peu :

Et pourquoi donc ?
Si je te disais que ta Vodka m'envoie dans les étoiles...........
C'est bien ce que tu me répondrais.....non ?

 

[Lazare3]

Je n'ai pas compris grand chose comme d'habitude mais

je fais confiance à ma Prius.

Décidément, c'est bien une usine à gaz, alors pour

moi, une seule solution : le manuel.

Lazare

 

[Ageasson]

Salut Papy.....usine à gaz que tu dis...oh oui !
Je t'avertis, accroche toi bien....son usin à gaz a effet de servofrein !

 

[philiprius]

Et pourquoi donc ?
Si je te disais que ta Vodka m'envoie dans les étoiles...........
C'est bien ce que tu me répondrais.....non ?

d'accord avec toi ,la Vodka (maison) de Ket est délicieuse

 

[ket]

@ planétaire,

pardonne moi si au risque de passer pour un être particulièrement:
- têtu,
- obtus,
-ignare ,
voire autre terme qui pourrait sembler plus adéquat ( au choix ) ,

mais dans ce que tu as écrit :

Nano détail: le moteur électrique ne reçoit pas un courant d'excitation plus fort (il a des aimants permanents),
il fournit un courant plus fort, c'est pas vraiment lui qui est excité...

puis dans tes explications très complètes ( en 3 points ) sur la charge de la batterie je n'ai pas trouvé quel est l'élément déclencheur du freinage "électrique" plus puissant quant on appuie sur la pédale de frein ( si ce n'est pas un courant, ou une tension - que j'ai appelé peut-être à tort d'excitation - appliqué soit aux bornes du stator, soit aux bornes des 3 bobines) .

Je ne cherche ni la polémique, ni la controverse ( du moins dans ce cas précis ) , mais je cherche à comprendre, si mon Q.I. me le permet oeuf corse

 

[Tchou]

Si j'ai tout bien compris, en fait on utilise le moteur en générateur, donc il produit du courant, ensuite l'appui sur la pédale de frein régule une demande en courant aux bornes de ce générateur, ce qui a pour effet d'augmenter la résistance du générateur à la rotation... et donc un freinage...
au même titre quesur les voiture anciennes (à carburateur) on voyait le régime de ralenti diminuer quand on allumait les phares (la forte demande en courant à l'alternateur augmentait sa résistance qui ralentissait le moteur thermique, sur les véhicules injection, le régime était maintenu automatiquement moyennant une consommation d'essence plus élevée).

là on demande plus de courant pour charger la batterie...

 

[planétaire]

Eblouissant.

Tout à fait, Tchou, c'est une demande de courant. C'est le consommateur qui décide(1) du courant, le moteur-générateur il fournit, jusqu'à une certaine limite.
Plus on lui demande de courant, plus celui-ci circule en retard par rapport au passsage des aimants (ce dont on se contrefiche(2)) mais passé, disons 30 degrés, le moteur décroche (à plusieurs centaines d'ampères quand même).
Et, bien sûr la voiture avance à plus de 15km/h, et donc au niveau énergie cinétique ... ça suit ...

Au fond de la classe j'ai cru entendre comme un grand bruit. Un petit sucre ?

donc il produit du courant, ensuite l'appui sur la pédale

Oui, il produit du courant parce qu'on suppose qu'à ce stade l'accélérateur est déjà relâché et donc on a déjà commencé à freiner électriquement.

Sinon les 2 moteurs-générateurs ont à leurs bornes une tension dès qu'ils tournent et c'est tout (mais c'est dangereux). Le courant ne circule que quand l'électronique "ouvre les vannes" et donc connecte un consommateur (phares...) ou les doigts du mécano imprudent qui pousserait la PRIUS en s'appuyant sur les bornes de MG2 (le noc)
Mais il faudrait quand même 350 ampoules de phare pour absorber ce que la batterie peut encaisser ! (21 kW, ampoules de 60W), et bien plus de mecanos...

A Ket.

N'hésite pas, tant qu'une ombre subsiste on ne passera pas au cours suivant (Shadoko t'es prêt?). Pour freiner plus ou moins on demande plus on moins de courant. Par exemple si on avait 350 ampoules, on en brancherait de plus en plus (astucieusement, quand même, elles sont en 12v) pour freiner de plus en plus.

Petite parenthèse. "L'excitation" permettait de créer un champ magnétique en l'absence d'aimants permanents. On utilisait des bobinages supplémentaires qui étaient parcourus par un courant que l'on contrôlait. C'était sur ce courant (modéré) que l'on pouvait agir pour produire plus ou moins de tension, courant... Donc on consommait de l'énergie électrique pour en produire..

Un autre petit calcul en lien avec les discussions sur la batterie 12v.
Ne le faites surtout pas, mais si on voulait démarrer une prius dont la batterie 12v est à plat, il faudrait la pousser à environ 2,8 km/h !!!
On aurait à ce moment 14v sur MG2 (c'est très approximatif, après redressement) et moyennant une petite rallonge on chargerait la batterie 12v...et sans électronique au moindre dépassement de cette vitesse.....paf la batterie !

A+

(1) Moi je trouve ça bien sympa.
(2) Une contrefiche c'est...une prise
P.S. Dans mon message détaillé, je tiens à préciser que la résistance électrique était celle de la cafetière qui produisait les 2 cafés. Ecologique..

 

[priusfan]

...
Un autre petit calcul en lien avec les discussions sur la batterie 12v.
Ne le faites surtout pas, mais si on voulait démarrer une prius dont la batterie 12v est à plat, il faudrait la pousser à environ 2,8 km/h !!!....

intéressant ...
mais il faudrait auparavant déverrouiller la transmission, et sans alim , il faudra vraiment pousser trés fort.

 

[shadoko]

@ planétaire,
.... je n'ai pas trouvé quel est l'élément déclencheur du freinage "électrique" plus puissant quant on appuie sur la pédale de frein ( si ce n'est pas un courant, ou une tension - que j'ai appelé peut-être à tort d'excitation - appliqué soit aux bornes du stator, soit aux bornes des 3 bobines) .
....

Je ne pense pas pouvoir rajouter grand-chose à ses explications, alors je vais en retrancher.

Fondamentalement, un moteur-générateur ne produit pas de courant quand on le force à tourner, il produit une tension alternative.

Si le générateur n'est connecté à rien, il ne se passe rien (un peu comme une prise de courant qui délivre en permanence une tension alternative, en attendant qu'on daigne lui brancher quelque chose).

Il ne se passe rien même sur le plan mécanique, car le couple résistant est en moyenne nul (il oscille lui aussi entre le + et le -, c'est donc en moyenne une roue libre, aux frottements et à quelques pertes Joule près).

Si on branche quelque chose permettant au courant de s'écouler (de la simple résistance au circuit électronique qui charge la batterie), là par contre cette modification permet au générateur de produire de l'énergie sous la forme d'une puissance électrique P=U.I, variable au cours du temps mais pas nulle en moyenne.

Tout le problème consiste à laisser le courant passer au bon moment pour produire plus ou moins d'énergie électrique (ce dont se charge l'électronique) : on doit plutôt raisonner en pensant à des interrupteurs commandés avec doigté aux bornes du stator. Et comme l'énergie doit bien venir de quelque part, c'est au départ l'énergie fournie au générateur sous forme mécanique (c'est-à-dire le freinage) qui alimente le processus.

Que le générateur soit triphasé ou pas ne change rien au principe ; et la pédale de frein ne doit être vue que comme un potentiomètre envoyant une consigne de ralentissement à l'ordinateur chargé de tout ça : il se débrouille pour pomper un max d'énergie en provenance de MG2 en commandant les bons interrupteurs, et si ça ne ralentit pas suffisamment, il envoie les plaquettes en renfort.

Bon finalement je suis aussi bavard que lui...

 

[roddy34]

Et en cas de panne électronique Totale?

Je ne suis pas particulièrement inquiet, mais en cas de panne électronique totale (champ électromagnétique hyper puissant...) que se passe-t-il? Ne peut-on compter que sur le frein à main (à pied) ou reste t-il un peu d'organe mécanique fonctionnant (y compris la direction...)?

 

[planétaire]

Une vie au delà ?

Effectivement. Parce qu'avec 350 phares sur un tapis volant, des champs magnétiques dans tous les sens, on pense forcément à une soucoupe volante extraterrestre qui se place juste au-dessus.

Même là chez toy ils ont prévu le cas. Il y a une batterie (je crois 28 ) de condensateurs (normaux, pas des super quand même) qui alimentent l'électronique de contrôle du freinage (en général, avec ou sans récupération) et donc les plaquettes viennent se serrer quand même contre leurs chers disques.
Oui mais après ? Là il faut aller sur une autre discussion où l'on parle de freinage hydraulique pur et on oublie les électrons.
Et encore après ? bien sûr le frein de secours, les embardées, ouvrir les portières, frotter contre la glissière, etc...

Sûr que j'en ai oublié.

A Priusfan: Tu as raison, il faut aussi se connecter sur l'électro-aimant qui actionne le parking avant tout. Le grain de sable, quoi.

 

[Devilou]

Je ne suis pas particulièrement inquiet, mais en cas de panne électronique totale (champ électromagnétique hyper puissant...) que se passe-t-il? Ne peut-on compter que sur le frein à main (à pied) ou reste t-il un peu d'organe mécanique fonctionnant (y compris la direction...)?

Dans ce cas le freinage n'est plus "by wire" mais comme une voiture classique, parcontre je sais pas si cela se fait automatiquement ou si il faut toucher a quelque chose qui est relié à la pédal de freins.

edit : j'ai retrouvé le sujet qui en parlait. http://prius-touring-club.com/phpBB2/viewtopic.php?t=434

 

[roddy34]

Ufo???

Avant de parler d'aliens, on trouve malheureusement des terriens ayant inventé la possibilité de créer des REM... Il est vrai que dans ce cas, on n'aurait pas beaucoup d'espoir pour l'avenir, mais bon...

 

[Mik&Toy]

À la suite de toutes ces explications, je voulais vous faire part de ma compréhension du phénomène, à propos du "doigté" de l'électronique de commande.

Le moteur en tournant génére une tension sinusoïdale (en fait 3 décalées d'un tiers de tour, mais om peut raisonner sur une seule).
Si on applique à patir du convertisseur continu-triphasé une tension identique (de même amplitude, de même fréquence et calée en synchronisme), aucun couple n'est généré et aucun courant ne circule. C'est le cas si le moteur tourne à vide.

Si on décale cette tension sinusoïdale générée par le convertisseur d'un certain angle par rapport à celle du moteur, on va agir sur la partie tournante en l'attirant dans le sens du déphasage.
Si le déphasage est en avance, il va en résulter un couple mécanique vers la transmission pour un courant électrique venant de la batterie.
(Si le déphasage est en retard, c'est la transmission qui va devoir fournir le couple, et la batterie va récupérer le courant correspondant.

Ce contrôle, valable à un instant, va devoir s'adapter à l'accélération ou la décélération correspondante du véhicule, en modifiant la fréquence de la sinusoïde, tout en gardant le déphasage. C'est là qu'est le doigté, car il faut connaitre très précisement la position du rotor par rapport au stator.

À l'équilibre (couple moteur = couple résistant), on va constater un certain déphasage, qui va correspondre au couple nécéssaire, et un courant consommé proportionnel.

En situation de freinage, le variateur va inverser le déphasage et l'ajuster pour produire le couple demandé par le conducteur, et récupérer un courant correspondant.

(Moi aussi je suis bavard, mais ...)

 

[roddy34]

 

[planétaire]

Bon, sur la partie motrice, même avis.

Mais sur la partie freinage, pourquoi faire compliqué ?
Certes il peut être tentant d'inverser le raisonnement de moteur vers générateur.
Mais c'est inutile parce qu'il y a plus simple, comme décrit plus avant.
Laissons faire la nature...et les diodes.

A+
J'ai été assez bref là

 

[Mik&Toy]

Où il y a freinage , il y a aussi marche arrière, même combat.
Je pense que la seule différence entre freiner et passer la marche arrière quand on avance, c'est que le dosage du freinage ne se fait plus par la pédale de frein, mais par la pédale d'accélérateur. étonnant ! non ?

ps: autant que je sache, il n'y a pas de diodes à proprement parle dans le convertisseur continu-alternatif de chaque moteur/générateur, mais 6 IGBT (transistor de puissance) qui peuvent jouer ce rôle, mais toujours à partir d'un signal de commande, qui les ouvre et les ferme en cadence, à des instants et pendant des durées précises. Donc comportement identique en freinage comme en accélération, en moteur comme en générateur. on ne peut pas faire plus simple !

 

[Lazare3]

Comme l'inverseur de poussée sur les réacteurs d'avion à l'atterrissage ?

 

[Tchou]

Où il y a freinage , il y a aussi marche arrière, même combat.
Je pense que la seule différence entre freiner et passer la marche arrière quand on avance, c'est que le dosage du freinage ne se fait plus par la pédale de frein, mais par la pédale d'accélérateur. étonnant ! non ?

oulà non !!
le freinage récupére de l'énergie, la marche arrière en dépense, d'ailleurs un moteur n'aime pas être utilisé comme ça, ça le soumet a de fortes contraintes électriques un des meilleurs moyens de cramer un moteur électrique c'est de le bloquer quand on lui applique une tension...

 

[Mik&Toy]

Non, je crois bien que là ,tu parles d'un moteur à courant continu, comme on en trouve en traction électrique par exemple.

Ici, je parle d'un moteur sans balais à champ tournant alimenté en alternatif triphasé à fréquence synchronisée à la rotation du moteur.
Ce n'est pas non plus un moteur triphasé asynchrone alimenté en alternatif à fréquence fixe 50 Hz. Ni un moteur synchrone classique.
Le sens du courant ne dépends que du déphasage entre les tensions appliquées aux bobines et leur position vis à vis des aimants permanents. Le comportement de ce dispositif est entièrement symétrique.

Il n'y a en fait de marche arrière effective et consommatrice de courant que quande le sens de rotation s'inverse.

Je crois que depuis qu'on parle de la Prius, il y a une difficulté à ce niveau.

 

[planétaire]

C'est un alternateur.

Re bonjour, après une petite sieste récupératrice, on peut de nouveau freiner:

C'est technique là
Un petit schéma électronique
Bon, si les schémas électroniques vous sont familiers, voici un lien qui montre la partie intéressante de celui de la PRIUS:
les composants de puissance qui sont connectés sur le moteur-générateur.
Allez directement sur la partie intitulée "Familiar circuits ?" Ici

(Il y est expliqué: retirez les transistors, qu'on est en présence d'un "pont de diodes", le même que tout alternateur
et que le champ magnétique n'est pas contrôlable.)

Dans ce schéma lors du freinage l'énergie va de la droite vers la gauche du schéma.
On y voit les diodes chargées de commuter les tensions sinusioïdales vers les 2 fils plus et moins. Ceci est automatique.
Dans ce schéma tous les transistors Igbt sont en position isolante.
A tout moment les tensions sont supérieures aux bornes du générateur par rapport aux deux fils + et -
(ordre de grandeur 1,5v, à cause de 2 diodes) situés sur la gauche.

Les Igbt ne doivent pas être actionnés.
Dans certaines phases parce qu'ils sont aux bornes de diodes déjà conductrices (et en sens inverse) et à d'autres moments
car ils crairaient des courts-circuits aux bornes du générateur (enfin un misérable petit instant)
refermant le circuit à travers une autre diode.

En avant ou arrière
On peut récupèrer de l'énergie de la même façon en marche avant qu'en marche arrière, du moment qu'on décélère ou freine.

Aspect thermique
Oui, il ne faut pas bloquer le moteur-générateur et en même temps lui appliquer une tension. Il chauffe et comme le rotor
est incomplètement refroidi à l'arrêt il y a danger pour les aimants situés en haut. Je ne sais plus sur quelle photo j'avais
vu que l'huile ne remplit pas entièrement chaque moteur-générateur.

A+

 

[Mik&Toy]

Une autre question sur le freinage regénératif, c.à.d. sur MG2 en tant que générateur : coment peut-il se faire qu'une part électrique du freinage soit encore présente jusqu'à des 15 km/h, alors que le convertisseur-régulateur continu/continu situé entre la batterie et les convertisseurs-onduleurs continu/alternatif ne traite que des tensions comprises entre 200 et 500 V, le minimum étant en fait la tension batterie.

Je ne vois pas bien comment récupérer disons 10% de la tension max (de l'ordre de 50 V) quand MG2 tourne à 10% de sa vitesse max (la tension contre-électromotrice étant en gros proportionnelle à la vitesse de rotation).

A moins que les bobinages moteurs ne soient en plus utilisés en tant que self pour réaliser une élévation de tension, comme dans un régulateur boost, ceci avec l'aide des IGBT en commutation.

???

Autre question assez proche : comment MG1 se débrouille t'il pour maintenir le régime de ICE, et donc sa part de couple correspondant, lorsqu'il se trouve à tourner à des vitesses très faibles de quelques centaines de tours par minute, de part et d'autre du zéro, c.à.d. en passant fréquement de mode moteur à mode générateur, sans que la transition ne soit ressentie dans la transmission ?
J'avoue que cet aspect de l'hybride Prius m'a toujours intrigué depuis que je la pratique.

 

[croco78]

C'est exactement ce qui se produit: le transistor court-circuite temporairement la bobine du moteur ce qui génère un courant qui la charge comme une self.

A l'ouverture du transistor, la bobine cherche à maintenir le courant ce qui génère alors une surtension qui est redressée par les diodes et envoyée vers la batterie.

Le cycle est répété à haute fréquence et produit le sifflement caractéristique que l'on entend lors des ralentissements à basse vitesse.

 

[ket]

Merci Messieurs tous les participants à cette discussion avec mention particulière pour planétaire et shadoko ,
je pense qu'en fin c'est a peu près clair pour moi ( enfin à 93 % soyons modeste ).

La qualité et le savoir des membres de ce Forum ne cessent de m'émerveiller en me remplissant de fierté de pouvoir y participer un tant soit peu.

Toute question reçoit des réponses qui permettent sa compréhension et avec une langue et un ton vraiment sans egal, que demander de plus.

 

[Mik&Toy]

Pour reprendre le questionnement de Ageasson sur la vie de la Prius, je dirais que toute sa technologie repose dans les "21 grammes" (*) du logiciel qui contrôle toute cette electronico-electrico-mécanique !

* (le poids de l'âme après la mort)