Présentation Borne VE didactisée

Borne de charge didactisée pour
véhicule électrique
BAC STI 2D EE
BTS électrotechnique
BAC PRO ELEEC
Préambule
L’automobile, au niveau mondial, représente
aujourd’hui un véritable paradoxe : le parc
ne cesse d’augmenter, en particulier dans
les pays émergents, entraînant toujours plus
d’émissions de C02.
Emissions de C02 que, dans le même temps,
les Etats s’efforcent de réduire drastiquement
pour limiter l’effet de serre.
Dans ce contexte, le véhicule électrique
représente une alternative crédible.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
2
Le véhicule électrique
Batteries et autonomie
Le groupe de batteries fournit l’énergie provenant :
soit de la recharge par câble depuis une source extérieure,
soit de la décélération du véhicule, le moteur fonctionnant alors en générateur.
La capacité des batteries est de l’ordre de 5 à 40 kW/h, leur tension totale
de 300 à 500 V.
L’autonomie du véhicule dépendra directement de la capacité de la batterie,
du type de trajet (plat, varié, urbain, …), du mode de conduite et des accessoires
utilisés (phares, chauffage, climatisation, essuies glace, autres accessoires …).
Les constructeurs annoncent une autonomie moyenne de 150 km.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
3
Les bornes de charge
La gamme Schneider :
Borne de 3 kW mono (13A)
WALLBOX pour les particuliers.
Borne de 3 kW mono à 22 KW tri (32A) murale ou sur
pied, pour les collectivités (avec ou sans badge RFID).
Borne de 3 kW mono à 22 kW tri (32A) en voirie
(système RFID pour badge avec pré-payement).
Borne de charge rapide de 43 KW AC (63A) et
50 kW CC (125A) pour station service.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
4
Les modes de charge
Mode 1 :
Prise domestique 2P+T avec câble basique 8 A maxi
(vélo électrique, scooter électrique, TWIZY)
Mode 2 :
Prise domestique 2P+T avec câble et boitier de
contrôle 10 A maxi (SMART électrique, iOn/Czéro,
Leaf)
Mode 3 :
Borne de charge prise T3 avec câble et prises
communicantes de 13 à 32A (ZOE)
Mode 4:
Borne station service câble fixe contrôle et protection
intégré, charge en CC (iOn/Czéro, Leaf)
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
5
Les types de prises
Femelle (VE)
Mâle (câble)
Coté véhicule
Type 1 : monophasé 32A maxi 250V maxi 5 broches
(uniquement coté véhicule)
Type 2 : mono ou tri 32/63A maxi 500V maxi 7 broches
(aussi coté réseau, mais absence d’obturateur)
Type YAZAKI / CHAdeMO* en CC 125A maxi 500V maxi
10 broches (câble attaché à la borne)
* Charge to move
Coté réseau
Domestique : monophasé 16A théorique (8A permanant)
250V 3 broches
Type 3 : mono ou tri 32A maxi 500V maxi 5 ou 7 broches
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
6
Les types de charges
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
7
La borne de charge didactisée pour
véhicule électrique
Descriptif :
Borne de charge d’une puissance de 3 Kw de type parking,
équipée d’une prise de type T3 + lecteur de badge RFID.
Borne instrumentée avec capteurs de tension et de courant
pour remontées d’informations sur LabVIEW au travers un module
d’acquisition National Instrument.
Coffret de protection avec interrupteur-sectionneur, disjoncteur
différentiel SI pour protection de la prise. Plus centrale de mesure.
Coffret de simulation de présence du véhicule. Il est équipé d’un
voyant et commutateurs (Simulation de Mise à la terre du véhicule
simulation du signal véhicule prêt)
Possibilité de connecter un véhicule électrique sur la prise T3 ou
un vélo, Scooter, TWIZY, des charges simulées sur les prises
16A+T du le coffret de simulation.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
8
La borne de charge didactisée pour
véhicule électrique
Fourniture :
Une borne de charge VE type collectivité didactisée monté sur un châssis à
roulette en profilé ALU. Le câble de raccordement est fournis avec une prise
domestique 16A et en plus une prise industrielle 16A 2P+T.
Un lot de 10 badges RFID
Un câble de charge véhicule T2 borne T3.
Un auto exécutable LabVIEW.
Les TP sont fournis au format papier et format numérique (auto exécutable
MEDIATOR).
Une documentation technique au format papier et CD.
Le logiciel POWER LOGIC pour la centrale de mesure.
Commande biométrique avec séquence pédagogique en option.
Valise d’étude de l’éco-conception de la prise T3 (spécialité ITEC) en option.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
9
La solution pédagogique
Vues LabVIEW
Signaux PWM pour le
contrôle de la charge
Vue d’accueil
Mesures réelles et mode
Simulation du transfert
d’énergie lors de la
charge
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
10
La solution pédagogique
Vues Médiator
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
11
La solution pédagogique
Option valise prise T3
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
12
Pour commander :
Borne de charge didactisée :
Avec cordon, doc techniques et supports pédagogiques
Référence : MDGVE100
Option biométrique pour projet STI 2D :
Un BP biométrique + notice et séquence pédagogique
Référence : MDGVE100BM
Valise Prise T3 :
Une prise T3 en éclatée avec plan 3D
et étude de l’Eco Conception
Référence : MDGVE100T3 *
* Disponibilité mi 2013
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
13
La borne de charge didactisée pour
véhicule électrique
Les formations concernées :
Bac STI2D :
•Séquence pédagogique STI2D Transversal
• Séquence d’apprentissage en spécialité EE (1ère et terminale)
• Séquence d’apprentissage en spécialité SIN (RFID, signal PWM…)
• Séquence de projet en spécialité SIN (lecteur biométrique, implantation
mécanique, raccordement, programme…)
• Séquence de projet en ITEC ( Analyse de la prise en 3D, fichiers CAO, Eco
conception…)
BAC ELEEC :
• Gestion des protections
• Dimensionnement
• Mise en œuvre
• Adaptation de la Communication
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
BTS Electrotechnique :
• Dimensionnement
• Gestion de chantier
• Chiffrage
14
Séquences pédagogiques proposées
Ces séquences sont fournies sous 3 formes :
- En version .pdf
- En version .doc
- En version multimédia auto-exécutable.
STI2D Enseignement Transversal :
•Séquence Première STI2D : problématique générale..
•Séquence Première STI2D : choix types de bornes pour une ville.
•Séquence Première STI2D : étude Sysml.
•Séquence Première STI2D : prise en main de la borne.
STI2D Spécialité EE :
•Séquence fin de Première/début Terminale : les puissances
véhiculées les énergies et le coût lors de la recharge d’un véhicule.
•Séquence Terminale : Supervision d’un parc de bornes de recharge.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
15
Séquences pédagogiques proposées
STI2D Spécialité EE (suite):
●Projet Terminale : projet ajout d’un compteur d’énergie + utilisation
logiciel Powerlogic.
Fourni avec écriture du projet + éléments de solutions
●Projet Terminale commun à EE, SIN et ITEC : projet ajout d’un IHM
pour informations client (énergie rechargé, coût, …) .
Fourni avec écriture du projet + éléments de solutions
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
16
Séquences pédagogiques proposées
STI2D Spécialité SIN :
•Etude Sysml.
•Séquence fin de Première ou début de Terminale : Analyse du mode
de communication entre le chargeur et le véhicule.
•Projet Terminale : projet ajout d’un détecteur biométrique pour
paramétrage du lecteur de carte.
Fourni avec écriture du projet + éléments de solutions.
•Projet Terminale commun à EE, SIN et ITEC : projet ajout d’un IHM
pour informations client (énergie rechargé, coût, …)
Fourni avec écriture du projet + éléments de solutions.
STI2D Spécialité ITEC :
•Projet Terminale commun à EE, SIN et ITEC : projet ajout d’un IHM
pour informations client (énergie rechargé, coût, …)
Fourni avec écriture du projet + éléments de solutions.
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
17
Séquences pédagogiques proposées
BAC ELEEC :
• Choix des équipements et réalisation d’un coffret amont
• Choix des protections et câbles
TGBT-borne en fonction des distances d’implantation de la borne
• Mise en service de la borne
• Réalisation d’un logigramme du principe de fonctionnement
• Choix et modification de l’adresse IP
• Mise en place d’une supervision à base de Vijéo Désigner
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
18
Séquences pédagogiques proposées
BTS Electrotechnique :
•
•
Séquence Première année : la distribution électrique et ses
contraintes.
Séquence Deuxième année : la qualité de l’énergie.
Programmes LabVIEW :
Ces programmes sont fournis sous 2 formes :
- En version auto-executable (établissements ne possédant pas LabVIEW).
- En version lisibles et modifiables sous LabVIEW.
7 pages sont proposées :
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Page d’accueil
Simulation transfert d’énergie
Mesures transfert d’énergie
Simulation signal PWM pour communication de la borne au véhicule
Mesures signal PWM pour communication de la borne au véhicule
Simulation qualité de l’énergie
Mesures qualité de l’énergie
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
19
Détails de l’équipement
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
20
Détails de l’équipement
Alimentation capteurs
Capteur de courant
Capteur de tension
Sorties pour Labview et
port Ethernet
Module NI 6800
Pré-perçage pour
l’option biométrique
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
21
Détails de l’équipement
Mesure de courant
Boitier de simulation
présence véhicule
Mesure de tension
Coffret de
distribution
Centrale de mesure
Vue coté coffret de simulation
Prise de raccordement
coté véhicule
Schneider Electric - Bornes didactisées pour VE Version V0 – Descamps Benoît 7 juin 2012
22