- Innovation créatrice de nouvelles compétences
- Oui
- Innovation génératrice de nouvelles activités
- Non
- Phase de développement de l'innovation
- Commercialisé depuis plusieurs années
- Date de création
- Date de mise à jour
En bref
Un véhicule électrique ou hybride a généralement 2 générateurs de 12 Volt :
- Une ou deux batterie(s),
- Un convertisseur DC/DC.
Pourquoi est-il important de contrôler le bon état de charge de la batterie de 12 Volt ?
Afin d’anticiper le dysfonctionnement éventuel du convertisseur DC/DC et de conserver au minimum un générateur 12 Volt fonctionnel sur le véhicule, pour assurer le confort mais surtout la sécurité des passagers.
- Innovation créatrice de nouvelles compétences
- Oui
- Innovation génératrice de nouvelles activités
- Non
- Phase de développement de l'innovation
- Commercialisé depuis plusieurs années
- Date de création
- Date de mise à jour
Description détaillée
Un capteur d’intensité, de température, et de tension est situé sur la cosse négative de la batterie.
Fonctionnement du capteur :
Il mesure soit directement le courant via un shunt de précision, qui est traversé par le courant consommé, ou alors via le champ magnétique qui résulte du passage du courant dans le câble qui va être mesuré par un circuit sur la base de l'effet Hall.
Ce capteur peut être nommé : capteur de batterie intelligent, IBS (Intelligent Battery System), ou BECB (Boitier Etat de Charge Batterie), il réalise aussi la mesure de tension, et de température (via une sonde intégrée).
Il peut délivrer directement le SoC (State Of Charge/ état de charge) ou le SoH (State Of Health/ état de santé) de la batterie, ou permettre à un calculateur de gestion de réaliser ces calculs.
1 - Capteur et calculateur d'état de charge et de santé batterie.
2 - Câble négatif de la batterie de 12 Volt.
3 - Fil rouge, alimentation + 12 Volt du capteur calculateur,
Fil blanc, communication multiplexée (généralement en réseau LIN) de l'état de la batterie de 12 Volt au réseau multiplexé du véhicule. © Gnfa
Mesure de tension batterie :
La tension d’une batterie à vide (sans consommateur) ne baisse pas beaucoup même si son SoC est faible, elle n’est donc pas représentative du SoC de la batterie.
Tension batterie et SoC sans consommateur : (valeurs génériques)
12.75 V = SoC 100%
12.40 V = SoC 65%
12.00 V = SoC 40%.
Pour avoir une mesure du SoC batterie 12 Volt fiable, il est nécessaire de lui faire débiter du courant, afin de voir sa tension évoluer en fonction de la température, et de l’intensité du consommateur.
Ce type de batterie intègre le capteur de batterie et un relais de coupure qui permettra de couper son alimentation si besoin (par exemple en cas de cas de surchauffe, ou de surcharge). © Gnfa
Systèmes et stratégies utilisés sur les véhicules
Sur un véhicule thermique, on dispose d'un gros consommateur électrique pour évaluer l'état de la batterie de 12V : le démarreur, il n'y en a pas sur un véhicule électrique, et très rarement sur un hybride (PHEV ou HEV).
Pour pallier cette absence de consommateur important sur le réseau 12V, les constructeurs ont développé différentes stratégies de test de la batterie de servitude.
Décharge de la batterie dans une résistance de chauffage (Peugeot e-Rifter).
L'avantage de ce système est d'utiliser un élément déjà existant sur le véhicule : la résistance de chauffage habitacle.
L'inconvénient est que l'énergie consommée pour évaluer l’état de charge batterie est perdue en chaleur.
Décharge de la batterie de servitude dans la batterie de traction via un convertisseur DC-DC réversible (Audi Q4 e-tron).
Les avantages de ce système sont l'utilisation d'un élément déjà présent sur le véhicule : le convertisseur DC/DC, généralement cet élément permet à la batterie de traction de recharger la batterie de 12 Volt, sur ce véhicule il est réversible ; la batterie de 12 Volt peut recharger la batterie de traction.
L’énergie utilisée pour tester la batterie de 12 Volt n'est donc pas perdue : elle recharge légèrement la batterie de traction.
Décharge de la batterie dans une résistance intégrée dans un module dédié (308 PHEV).
Les inconvénients sont l'ajout d'un élément spécifique pour faire débiter la batterie, de plus l’énergie dissipée pour évaluer l’état de charge batterie est perdue en chaleur.
Impact pour le client
Si le test réalisé par le système n'est pas convaincant, des alertes et des codes défauts peuvent être générés.
Exemples de symptômes pour le client :
-
Si la batterie de 12 Volt ou le convertisseur DC/DC est hors service : un seul générateur 12 Volt assurera l’alimentation du circuit de servitude, selon la stratégie du véhicule, un voyant va alors s’allumer au tableau de bord.
- Dans le cas où les deux éléments seraient défaillants en même temps, le véhicule ne sera plus alimenté en tension 12 Volt, selon la stratégie du véhicule, un ou plusieurs voyants seront allumés au tableau de bord, et les conséquences peuvent être dangereuses, par exemple : la perte de la direction assistée, ou de l’assistance de freinage, majoritairement électrique sur les véhicules actuels.
Impact pour l'après-vente
Débranchement de la batterie
Le convertisseur DC/DC ne fonctionne pas que contact mis. Il peut également alimenter le réseau de bord dans d'autres phases, par exemple :
- Lors de la recharge de la batterie de traction, le chargeur embarqué recharge aussi la batterie de 12 Volt,
- Lorsque les réseaux multiplexés sont réveillés.
Il faudra prendre en compte ces spécificités avant d'intervenir sur la batterie de 12 Volt, et ne pas la débrancher la batterie de 12 Volt lorsqu'elle se recharge.
Entretien préventif
Certains véhicules prévoient le remplacement de la batterie de servitude dans le cadre du plan d’entretien du véhicule. (Exemple : Renault Zoé, Renault Megane E-tech, Peugeot 308 PHEV).
Contrôle du circuit de charge
Pour contrôler le circuit de charge d’un véhicule hybride, le fonctionnement du moteur thermique n’est pas nécessaire. C’est le convertisseur DC/DC qui recharge la batterie de 12 Volt.
Branchement d'un chargeur annexe sur la batterie de 12 Volt
Il est important de faire passe le courant de recharge venant du chargeur annexe par le capteur batterie, ce qui se traduit en branchant le pôle positif sur la batterie, et le pôle négatif sur une masse châssis. Si cette précaution n'est pas respectée, la batterie va se recharger mais le capteur batterie n'en sera pas informé.
| Diffusion sur le marché | La plupart des véhicules électriques, hybrides, HEV, PHEV existants. |
|---|---|
| Constructeurs concernés | L'ensemble des constructeurs ont dans leur gamme soit des véhicules électriques, ou soit des véhicules hybrides, soit les deux. |
| Innovation engendrant des entretiens | Oui |
| Innovation engendrant des réparations | Oui |
| Types de réparations | Remplacement de batterie de servitude. |
| Dispositif législatif en rapport avec l'innovation | Il faut à minima être averti pour travailler sur une batterie de 12 Volt, sur véhicules thermiques, électriques, ou hybrides. |
| Contrôle technique | La fixation et l'étanchéité de la batterie de servitude est contrôlée. Défaillances majeures en CV pour :
|
| Mots-clés | batterie de servitude, 12 Volt, ve vh, DC-DC, véhicule électrique, véhicule hybride, PHEV, HEV, BEV |
Méthodes et pratiques
Il est nécessaire de maîtriser cette technologie, par exemple pour être capable de contrôler le circuit de charge de la batterie de servitude d'un véhicule électrifié.
| Entreprises concernées aujourd'hui | Spécialistes, MRA, RA2, RA1 |
|---|---|
| Métiers concernés | Mécanicien-Technicien Moto |
Impact sur les compétences en atelier
Savoir utiliser un multimètre, mesurer une tension et intensité.
Connaître le fonctionnement d'un circuit de charge/ démarrage d'un véhicule thermique.
Savoir appliquer une méthode de diagnostic.
Être à minima "Averti" pour intervenir sur le circuit de 12 Volt.
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