Réalisation d'un chargeur pour Saxo à base d'Eltek Flatpack2

[Bruno_Pau]

Bonjour,
Il y a quelques mois le chargeur de ma Saxo lithiumisée est tombée en panne suite à une erreur de branchement avec mon interface de controle PWM.

Alors j'ai eu envie d'en faire un nouveau plus performant à base de Chargeur 48V Eltek.

On trouve ces chargeurs d'occasion pour 50 à 150 Eu pièce. Il sont d'excellente qualité, pilotable via réseau CAN, et ont un très bon rendement (~96%)
Il m'en a fallu 3 en série pour monter à 140V (j'ai 40 groupes de cellules LiFePo4 soit ~128V à ~138V)
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P1060211_reduit.JPG

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Je vais donc détailler un peu ce projet (qui fonctionne sans problème depuis 1 mois), ça peut intéresser ceux qui ont besoin de faire un nouveau chargeur...

A noter que j'ai volontairement limité le courant de charge à 20A, mais qu'on peut monter à 37,5A

[CHEVREUSE]

Pour informations - éventuellement utiles - voici de lien de ma réalisation de 2 chargeurs comportant chacun 3 ELTEK FLATPACK 2 3000W (1 pour moi et 1 pour Eric47) :
http://www.vehiculeselectriques.fr/view ... 66#p242605

[Bruno_Pau]

Merci Chevreuse,
Je me suis bien sûr inspiré de ces infos pour réaliser le montage et je t'en remercie.

[Bruno_Pau]

Pas mal de problèmes restaient à régler, dont
- le pilotage en CAN des 3 Eltek qui devaient être isolés car au même potentiel que leur sortie 48V
- le fait que les Eltek fournissent une tension entre 43,5V et 57V, mais qu'ils ne sont pilotables en courant qu'à partir (sauf erreur) de 47V. Or 3 x 47V = 141V. Or la charge commence généralement de 126V à 128V.
J'ai donc du rajouter un convertisseur de tension 48V -> 24V
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Synoptique-Eltek1.png

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L'isolation est assurée par les Arduino munis d'une interface CAN ainsi qu'une liaison RS232 isolée permettant de recevoir les consignes du ESP8266 qui lui même reçoit les infos BMS.

[Bruno_Pau]

Le Chargeur Eltek:
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Eltek-Flatpack2.png

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[Bruno_Pau]

Le circuit imprimé Arduino nano + interface CAN MCP2515:
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Arduino_Pilote_Eltek.png

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U2 est le coupleur opto.

interface CAN MCP2515:
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MCP2515-CAN-Module.jpg

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J'ai malheureusement perdu le schéma de principe dans un crash disque. Mais c'est un schéma très classique qu'on peut retrouver facilement sur Internet.

[Bruno_Pau]

L'ESP8266:
- Récupère en Wifi les tensions des cellules ( BMS )
- Récupère en Wifi les informations de délestage venant d'un Raspberry Pi qui est connecté au compteur Linky (je n'ai qu'un abonnement de 6KVA actuellement)
- détermine et envoie sur la RS232 la consigne courant de charge aux Arduino

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ESP8266-principe.png

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Esp8266.png

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Le coupleur U2 n'est actuellement pas utilisé.
Le transistor Darlington Q1 pilote le relais qui permet de désaccoupler les chargeurs de la batterie. L'enclenchement du relais ne s'effectue que lorsque la tension de sortie dépasse le 128V au démarrage de la charge. Ça évite une grosse étincelle due au fait qu'il y a de gros condensateurs en sortie CC des Eltek...
L'entrée Potar n'est pour l'instant pas utilisée

[Bruno_Pau]

L'ensemble m'a coûté ~250 Eu
- 3 Eltek (150 Eu en tout)
- 1 convertisseur 48V/24V 30A (~35 Eu)
- La fabrication des circuits imprimés
- Les composants : Arduino, ESP8266, MCP2515, ...
- Le relais
- l'embase et la fiche P17 (la prise de charge Marechal d'origine est cassée)

[Bruno_Pau]

Quelques éléments sur le protocole CAN Eltek:

La liaison se fait en 125 kbs 29 bits

Les infos qui suivent sont les trames échangées, octet par octet en hexadécimal

<- reception (Eltek vers Arduino)
-> emission ( Arduino vers Eltek)

Au démarrage chaque Flatpack envoi son ID toutes les 2 sec

<- 05014400 13 25 72 10 00 61 00 00 Serial n°: 13257210061

Pour envoyer des consignes au Flatpack, il faut d'abord se "logger" en précisant l'ID :
-> 05014400 13 25 72 10 00 61 00 00 demande de log

Une fois "loggé", la Flatpack émet une trame toutes les 0,25 sec environ

Si on souhaite envoyer une consigne temporaire de courant et de tension (entiers 16 bits little indian):
-> 05014400 13 25 72 10 00 61 00 00 demande de log
-> 05FF4004 07 00 FE 10 CC 10 FE 10 Forcage: 0.7A 43.50V 43.00V
07 00 : 0,7A (7 1/10 de A)
FE 10 : 43.50V (4350 1/100e de V)
CC 10 : 43.00V consigne tension de sortie en centivolts (4300 = 43V)
<- 05000061 1C 13 25 72 10 00 61 01


Si on souhaite envoyer une consigne permanente de courant et de tension :
-> 05019C00 29 15 00 FE 10 Forcage permanent : 43.50V
<- 05014400 13 25 72 10 00 61 00 00 Serial n°: 13257210061

Les informations ci-dessus ne sont qu'un très bref résumé du dialogue, pour plus d'infos voir le forum auquel planetaire a participé:
https://endless-sphere.com/forums/viewt ... 9&start=25

[Bruno_Pau]

Programme Arduino nano:

L'arduino nano
- communique en CAN avec le Flatpack
- communique en RS232 avec le ESP8266 duquel il reçoit les consignes, et auquel il renvoie la tension et le courant renvoyés par le Flatpack.
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CAN_flatpack3_3.txt

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L'extension .txt est à changer en .ino

[man3515]

Merci à toi pour le partage de ces précieuses informations qui intéresseront forcément d'autres membres par la suite !
Je mets en BiblioTech.

[Bruno_Pau]

Merci à toi pour le partage de ces précieuses informations qui intéresseront forcément d'autres membres par la suite !
Je mets en BiblioTech.

Très bonne idée, merci.

[Bruno_Pau]

Visualisation à distance:
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BMS-saxo-6.0.png

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La conso sur le Linky:
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Linky-Tcp.png

[faradohm]

ouah...
tu peux détailler la partie wifi collecte mesure cellules...

[Bruno_Pau]

Bien sûr,
en fait la configuration globale est un peu plus compliquée, avec de nombreuses interactions.
Mais il serait possible de faire plus simple, je me suis fait plaisir...
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Synoptique -config-Saxo-mars22.png

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Un premier ESP8266 centralise les données BMS ( liaison série avec 10 Arduino ), et dispatche l'info BMS en UDP.

L'ESP86 chargé de piloter les Eltek capte ces infos BMS pour contrôler la charge

Mais un Raspberry Pi se trouvant chez moi (en fait un Orange Pi) sous Linux capte aussi les info BMS en UDP ainsi que les infos Eltek.
Le Pi :
- enregistre les données sur une base de données Sqlite
- est serveur TCP pour le PC ( BMS_saxo_TCP6 ) pour suivre en temps réel l'état de la charge

Le Pi a donc 2 interfaces réseau: 192.168.0.xxx et 192.168.4.xxx
- Ethernet filaire sur mon réseau local
- 1 clé Wifi client connecté aux ESP8266 de la Saxo
Le Pi gère aussi le délestage et diminue le courant consigne si la puissance max est dépassée ( 6KVA )