Module de puissance (Power Module)

A partir de mars 2005, il convient d'observer en plus pour la déconnexion de la borne LM la description de fonctionnement suivante :
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Le Power Modul a pour fonction d'assurer l'état de charge de la batterie

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Description succincte des composants

Composants du Power Modul

Coupe-batterie électronique

Le coupe-batterie électronique relie l'entrée borne 30 aux sorties borne 30U et borne 30B du Power Modul.

Les fonctions suivantes sont pilotées par le Power Modul en fonction de la position du coupe-batterie :

Douilles courant fort

Les douilles courant fort autorisent temporairement le passage de courants pouvant atteindre 220 A pour les bornes 30, 30U et 30B.

Coupe-batterie

Le coupe-batterie peut prendre les positions suivantes :

Sonde de température de la batterie

Mesure la température directement sur la borne négative de la batterie

Fonctions principales

Fonctions du Power Modul

Charge optimale

La tension de charge optimale est ajustée en fonction de l'état de charge et de la température de la batterie. Valeur maximale : 16 V. Le Power Modul identifie l'état de charge de la batterie en mesurant le courant de la batterie en cours de route et le courant de décharge. A l'arrêt du véhicule, l'état de charge est calculé et pris en compte par une mesure de la tension de repos. Afin d'améliorer le bilan de charge, le régime du ralenti est augmenté si la capacité de démarrage descend en dessous de la limite calculée.

Réduction des pointes de consommation côté charge

Si une décharge de la batterie (malgré l'augmentation du régime de ralenti) est détectée moteur en marche, les consommateurs électriques sont réduits ou totalement déconnectés progressivement selon un tableau de priorité.

Ces consommateurs électriques sont

A l'apparition d'une sous-tension due à des charges importantes, le Power Modul envoie un message si la tension est inférieure à 10,5 V (pendant 5 secondes) pour augmenter le régime du ralenti et pour mettre hors circuit les consommateurs électriques selon la priorité définie. Dans le même temps, les sorties de puissance du Power Modul (éclairage intérieur, mise hors circuit des consommateurs électriques toit/carrosserie) sont coupées. Un message du Check-control est généré.

Mise hors circuit des consommateurs électriques à l'arrêt

Pour avoir l'assurance de disposer d'une capacité de charge suffisante au démarrage, l'état de charge de la batterie est surveillé même pendant l'arrêt du véhicule.

En fonction

l'électronique détermine un état de charge minimal à respecter pour qu'un nouveau démarrage soit possible.

Si l'état de charge se rapproche dangereusement de cette valeur limite du fait qu'un consommateur actif à l'arrêt, le Power Modul demande à ce consommateur de se déconnecter.

Il faut distinguer deux modes de fonctionnement pour la mise hors circuit deux types de consommateurs à l'arrêt :

Consommateurs à l'arrêt activables avec borne R sous tension

Une information de priorité 1 est envoyée lors du passage de la borne 15 à la borne R. La réduction de la consommation de courant s'effectue conformément au tableau correspondant.

L'état de charge de la batterie est calculé. Si la charge est toujours inférieure à la capacité de charge limite pour le démarrage, un message Check-control est émis.

Si l'état de charge ne s'améliore pas, le Power Modul envoie le message ”Shutdown counter” au bout de 5 minutes.

Au bout de 90 secondes supplémentaires, le circuit de bord est déconnecté de la batterie.

Ce mode d'action présuppose qu'aucun consommateur à caractère obligatoire ne se trouve en circuit.

Le message Shutdown counter signale à tous les boîtiers électroniques que la batterie de bord sera coupée dans 90 secondes. De ce fait, tous les boîtiers électroniques ayant une fonction mémoire ont la possibilité de sauvegarder leurs données sur EEPROM.

Si des consommateurs rendus obligatoires par la législation sont en circuit, la coupure de la batterie n'a pas lieu. Une décharge complète de la batterie est dans ce cas admissible.

Consommateurs à l'arrêt activables en position borne 0

Si le conducteur met en circuit un consommateur à l'arrêt, ce dernier se signale auprès du Power Modul par l'envoi du message ”Power management consommateur à l'arrêt”. Ce signal permet au Power Modul de calculer l'état de charge avec une plus grande précision.

Après s'être signalé correctement, le consommateur à l'arrêt se met en marche et l'état de charge de la batterie est surveillé. Si l'état de charge descend en dessous de la capacité de charge limite pour le démarrage, un message est émis par le Check-control.

Au bout de 5 minutes supplémentaires, le Power Modul passe en mode de surveillance du courant de repos. Condition : aucun consommateur à caractère obligatoire n'est actif.

Contrôle du courant de repos

Le Power Modul active la fonction de contrôle du courant de repos 60 minutes après le passage sur la borne 0. Si une activité intervient sur le véhicule (par exemple commande de l'éclairage intérieur, verrouillage centralisé) avant l'écoulement de ces 60 minutes, le temps pris en compte pour la surveillance du courant de repos repart de zéro.

Une fois ce temps écoulé, le courant de repos ne doit pas dépasser 80 mA. Si malgré tout le courant de repos dépasse 80 mA, le message ”Shutdown counter” est envoyé par le Power Modul au bout de 5 minutes. La coupure du circuit électrique de bord est réalisée après 90 secondes supplémentaires pour une durée de 5 secondes. Cette coupure de 5 secondes déclenche une réinitialisation matérielle des boîtiers électroniques. De ce fait, les boîtiers électroniques sont placés dans un état initial défini. Un boîtier électronique éventuellement défaillant peut se remettre à fonctionner correctement par cette procédure.

Si le courant de repos dépasse toujours les 80 mA après cette nouvelle mise en circuit, la procédure décrite est réalisée une seconde fois.

Si ensuite le courant de repos reste supérieur à 80 mA, la coupure définitive est réalisée par le coupe-batterie électronique.

Le motif de cette coupure est enregistré par le Power Modul.

A la mise sous tension de la borne 15, le coupe-batterie électronique se ferme et un message Check-control est émis.

Remarque :

Un contrôle immédiat du courant est effectué en plus à la coupure de la borne R. Si ce courant mesuré est supérieur à 120 A, l'éclairage intérieur, les consommateurs du toit et de la carrosserie sont immédiatement mis hors circuit.

Mode Distribution

Lorsque l'interrupteur de batterie est basculé en position OFF (ARRET), le Power Modul passe en mode Distribution au bout de 30 minutes, borne R hors tension. Avant cette coupure, le Power Modul envoie le message ”Shutdown”. La coupure est réalisée après 90 secondes supplémentaires.

Après la mise sous tension de la borne R, un message Check-control est émis pour signaler au conducteur que le véhicule se trouve en mode distribution.

Le coupe-batterie électronique se ferme à la détection du signal borne 15_w (venant du Car Access System) ou au passage de l'interrupteur de batterie sur ON (surveillance du courant de repos).

Le véhicule peut aussi démarrer et rouler en mode distribution. L'ensemble des systèmes sont opérationnels. Le message Check-control reste actif. A la coupure de la borne R, la coupure est engagée au bout de 30 minutes comme décrit précédemment.

Coupure automatique du réseau de bord

Sans aucune demande d'une fonction, la batterie se déconnecte du circuit de bord au bout de 3 semaines. On évite ainsi une décharge profonde de la batterie. Cette fonction peut être codée.

Coupure des consommateurs électriques

Pour que la batterie ne se décharge pas en cas d'allumage permanent de certains circuits électriques (éclairage intérieur, consommateurs carrosserie et consommateurs toit), on effectue une mise hors circuit centrale des consommateurs.

Les temps de coupure après la déconnexion de la borne R sont :

Fusible électronique

Le coupe-batterie électronique s'ouvre à la détection d'un courant de court-circuit supérieur à 250 A. Le système essaie de refermer le coupe-batterie électronique seulement après avoir détecté le signal de réveil 15_w (en provenance du Car Access System). Cette procédure se poursuit jusqu'à ce que le court-circuit soit supprimé.

Spécification centrale de la tension de la batterie

Le Power Modul mesure en continu la tension de la batterie. Celle-ci est mise à la disposition de tous les autres boîtiers électroniques via leur raccordement au bus.

Cette spécification centrale de la tension de la batterie dispense de la mesure individuelle de la tension de la batterie sur les différents boîtiers électroniques.

Dégivrage de lunette arrière

L'étage de sortie électronique du circuit de dégivrage de la lunette arrière intégré au Power Modul est piloté par un message du boîtier électronique IHKA transitant par le bus K-CAN.

Eclairage intérieur

L'éclairage intérieur est réparti en trois sorties (groupes).

L'éclairage intérieur est piloté par le Power Modul. Les sorties délivrent une tension stabilisée.

Commande du couvercle de coffre et de la trappe de réservoir

Le Power Modul commande les fonctions de l'électronique de carrosserie dans la zone du couvercle de coffre :

Mémoire d'informations

Des données importantes pour le véhicule sont enregistrées dans la mémoire d'informations. Elles permettent de définir l'état de charge et de durée de vie de la batterie.

La mémoire d'informations servira à l'avenir à obtenir des indications sur le profil d'exigences de la batterie en usage quotidien.

Propriétés si fonctionnement de secours

Sonde de température de la batterie

Une valeur de remplacement de 20 degrés Celsius est prise en compte en cas de coupure, de court-circuit ou de valeur non plausible. Cela correspond à une tension de charge de 14,3 V sur la batterie.

Coupe-batterie

Si le coupe-batterie est détecté comme étant défectueux, le système passe en mode de surveillance du courant de repos.

Borne 15_w

Les signaux suivants empêchent la désactivation du Power Modul lorsque la borne 15_w n'est pas sous tension :

Communication sur le bus

Si aucune communication n'est possible sur le bus, toutes les informations sont gelées.

Messages check-control

Les messages suivants du Check-control peuvent être émis par le Power Modul :

Diagnostic

L'état de l'ensemble des entrées et sorties, qui font partie de la fonction du Power Modul, peut être contrôlé au niveau du diagnostic. Les sorties peuvent être pilotées.

Tous les fusibles électroniques et le coupe-batterie électronique sont surveillés pour détecter tout court-circuit ou coupure.

En cas d'anomalie, un défaut est enregistré dans la mémoire de défauts et un message Check-control est émis au besoin.

Fonctions SAV

Ordre Power Down

Cette fonction permet de placer les boîtiers électroniques en veille.

Remplacement de la batterie

Cette fonction indique au Power Modul que la batterie a été remplacée. Les actions suivantes sont effectuées :

La température de saison est la température moyenne de la batterie pendant les derniers jours

Valeurs de l'état de charge de la batterie après l'ordre de diagnostic ”Enregistrer remplacement de la batterie” en fonction de la température de saison.

Température de saison

Capacité

< 25 °C

98 %

-10 °C

68 %

0 °C

66 %

10 °C

63 %

20 °C

61 %

>30 °C

58 %

Cette valeur est conservée jusqu'à ce que le véhicule soit immobilisé pendant au moins 6 heures. Il y a ensuite mesure du courant de repos pour déterminer la capacité de la batterie. La valeur ainsi déterminée est mémorisée dans le Power Modul.

Indications pour le service après-vente

Charge de la batterie

Un chargeur de batterie peut être raccordé directement à la batterie, comme précédemment, sur la borne de plus permanent du compartiment moteur ou à l'arrière. Le Power Modul détecte un chargeur externe après 1 heure et une tension de batterie > 13,2 V sans fonctionnement du moteur. Après cette détection, un état de charge de la batterie de 80 % est affiché par l'intermédiaire du diagnostic, même si la charge de la batterie est supérieure ou inférieure.

Fonction de charge de la batterie par l'allume-cigare

Un appareil de maintien de la charge peut aussi être raccordé à l'allume-cigare. L'allume-cigare est toutefois alimenté sur la mise hors circuit des consommateurs carrosserie par un relais. Au bout de 60 minutes après la coupure de la borne R, ce relais retombe avec la mise hors circuit des consommateurs. Cela signifierait que le chargeur branché sur l'allume-cigare serait déconnecté de la batterie. Pour éviter ce phénomène, la mise hors circuit des consommateurs peut être désactivée.

Procédure :

Mettre le coupe-batterie hors et en circuit deux fois de suite en 2 secondes.

Cette fonction est désactivée par :