Réalisation de chargeur de batteries sans fil PIC 16F877

schéma du chargeur sans file

Réalisation de chargeur de batteries sans fil PIC 16F877

Chapitre IV : réalisation

Introduction :

Le projet réalisé est un chargeur rapide sans fil destiné pour les voitures électriques et/ou hybrides, Basé sur le fameux microcontrôleur Pic 16F877 qui commande et contrôle la charge des batteries lors du chargement. Un afficheur LCD pour l’indication des valeurs des courants et tensions et signalant tout événement.

L’application a été réalisée avec le langage C en utilisant le compilateur MikroC

I – le pic 16f877 de Microchip :

L’avantage de microcontrôleur pic c’est un composant bon marché de plus on peut trouver des compilateurs free download qui fonctionnent parfaitement. pour le 16 f877 est un microcontrôleur 8 bits CMOS en boîtier DIP 40 broches.

Il dispose de deux Timers/compteur 8 bits avec pré-scaler 8 bits, un Timer / compteur 16 bits avec pré-scaler, un Timer Watchdog (WDT) avec son propre oscillateur RC sur puce pour un fonctionnement fiable et deux Modules capture / compare PWM

I-2 Caractéristiques de pic 16F877 :

• 35 instructions

• Mémoire programme de 14 Ko

• Fréquence d’utilisation de DC à 20MHz

• Mémoire EEPROM donnée de 256 octets et RAM 368 octets

• 14 interruptions et 3 Timers

• Interfaces MSSP, USART, PSP, SPI et I2C

• Circuit de détection de baisse de Brownout, pour Reset (BOR)

• 33 broches d’E/S

• Large plage de tension d’utilisation de 4V à 5.5V

• Convertisseur analogique-numérique 10 bits multicanal

• Gamme de température d’utilisation de -40°C à 85°C

pin diagram Pic16F877

Figure 4_1 : pin diagram Pic16F877

Block diagram PIC 16F877

Figure 4_2 : Block diagram PIC 16F877

I-3 Conversion Analogique numérique ADC :

Ce processus est réalisé avec un convertisseur interne du microcontrôleur. Ce module est intégré dans la plupart des microcontrôleurs de moyenne et haute gamme.

La conversion implémentée sur les PIC a une résolution de 10 bits, ce qui permet un nombre allant de 0 à 1023, proportionnel aux valeurs de référence, qui sont par défaut 0 volts et 5 volts.

Cela signifie que si une entrée analogique a une tension de 0 volt, le résultat est à 0, et si la tension est de 5 volts, le résultat de la conversion est de 1023, de la même façon si la tension est de 2,5 volts, le résultat est de 512.

En fonction de la complexité d’un microcontrôleur, le PIC peut avoir jusqu’à huit entrées du signal analogique. Cependant, il est à noter que le microcontrôleur a un seul module interne de conversion.

Les 4 registres utilisés par le module convertisseur A/D sont :

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BMS : batteries lithium-ion et Système BMS

Batterie lithium-Ion

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Voiture électrique et le rechargement sans fil

voiture électrique

Voiture électrique et le rechargement sans fil

Chapitre III : Voiture électrique et le rechargement sans fil

I- Voiture électrique :

1-1 : Définition

Une voiture électrique est une automobile mue par la force électromotrice d’un ou plusieurs moteurs électriques, alimentés par une batterie d’accumulateurs, une pile à combustible ou un moteur thermique couplé à un générateur électrique.

On distingue ainsi les voitures électriques à batterie comme la Tesla Model S, la Tesla Model X et la Renault ZOE (appelées BEV en anglais pour « Battery Electric Vehicle »), les voitures électriques à pile à combustible comme la Toyota Mirai ou les voitures hybrides électriques.

Il existe également des automobiles électriques équipées de batteries et d’un prolongateur d’autonomie comme la Chevrolet Volt (appelée EREV en anglais, pour « Extended Range Electric Vehicle »).

1-2 : Principe :

La voiture est généralement équipée d’un ou plusieurs moteurs électriques dont la puissance totale peut aller de 15 kW à plus de 400 kW, selon la taille du véhicule, l’usage et les performances recherchées. Par exemple : 49 kW (67 ch) pour une petite berline quatre-places.

Une batterie d’accumulateurs fournit l’énergie provenant de la recharge par câble depuis une source électrique extérieure et, selon les modèles, de la récupération d’énergie par freinage régénératif, le moteur fonctionnant alors en générateur d’électricité.

La capacité des batteries varie de 15 à 200 kWh, leur tension totale étant de 300 à 500 V. L’autonomie du véhicule dépend directement de la capacité de la batterie, du type de trajet (plat, varié, urbain, etc.), du mode de conduite et des accessoires utilisés (phares, chauffage, climatisation, essuie-glaces, etc.).

Les constructeurs annonçaient une autonomie moyenne de 150 km jusqu’en 2016 où la plupart ont annoncé, au Mondial de Paris, le passage de cette autonomie à 300 km, en particulier pour la Renault ZOE, l’Opel Ampera-e et la Golf de Volkswagen ; ils prévoient pour 2020 une autonomie allant de 450 km pour PSA à 600 km pour VW et Mercedes ;

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Technologie de transmission d’énergie sans fil TESF

Exemple de système TESF pour les véhicules électriques et les véhicules électriques hybrides rechargeables

Techniques employées, technologie de transmission d’énergie sans fil

Chapitre II : Technologie de transmission d’énergie sans fil

I- Introduction :

La mise au point de la première technique de transmission d’énergie sans fil (TESF) – la technique d’induction – remonte au XIXe siècle.

Depuis 2006 et l’innovation du Massachusetts Institute of Technology relative à une technique de transmission d’énergie sans fil n’utilisant pas de faisceau, de nombreuses techniques de transmission d’énergie sans fil (TESF) sont étudiées, par exemple la transmission par faisceau radiofréquence, par induction d’un champ magnétique, par résonance, etc.

Les applications de la TESF vont des dispositifs mobiles et portables aux véhicules électriques en passant par les appareils domestiques et les équipements de bureau. De nouvelles caractéristiques sont définies, offrant par exemple une certaine latitude pour le positionnement des chargeurs.

Certaines techniques permettent de recharger simultanément plusieurs dispositifs. Aujourd’hui, les techniques TESF par induction sont largement disponibles sur le marché, tandis que les techniques TESF par résonance font leur apparition sur le marché grand public.

L’industrie automobile envisage d’utiliser la TESF pour les véhicules électriques dans un avenir proche.

I-2 Définition :

La transmission d’énergie sans fil TESF ou Wireless Power Transmission WPT, est une technique permettant la distribution de l’énergie électrique sans utiliser de support matériel. Cette technique est destinée à être utilisée pour alimenter des lieux difficiles d’accès.

Contrairement à la transmission de données, le rendement est le critère à maximiser pour la transmission d’énergie, il détermine le choix entre les différentes technologies.

La transmission d’énergie sans fils n’est pas une idée nouvelle. Au début du 20ème siècle, Nikola Tesla avait déjà effectué une transmission d’électricité sans fil. Il utilisait alors l’induction électromagnétique.

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Chargeur de batteries sans fil pour voiture électrique

Chargeur de batteries sans fil pour voiture électrique

Chargeur de batteries sans fil pour voiture électrique

Université Badji Mokhtar- Annaba

Faculté : Sciences de l’Ingéniorat
Département : Electronique

Domaine : Sciences et Technologie
Filière : Electronique

Spécialité :
Télécommunication avancée

Mémoire présenté en vue de l’obtention du diplôme de MASTER
Intitulé
Chargeur de batteries sans fil pour voiture électrique
Chargeur de batteries sans fil pour voiture électrique géré par PIC 16F877

Par : Mr BOUACIDA Abdelatif

DEVANT Le JURY

Président : Mr K .SAOUCHI Pr U.B.M.A

Directeur de Mémoire : Mr :FRIHI Mohamed MCA U.B.M.A

Examinateur : Mr: FEZARI Mohamed Pr U.B.M.A

Année : 2018

Dédicace et Remerciement

Résumé :

Notre projet est un chargeur rapide sans fil destiné pour les voitures électriques et/ou hybrides, Basé sur le microcontrôleur Pic 16F877 qui commande et contrôle la charge des batteries. Un afficheur LCD pour l’indication des valeurs des courants et tensions et signalant tout événement.

Ce système doit être installé en dessous de la voiture comprenant une bobine secondaire la carte de gestion et les batteries,

Sur le sol de la station de recharge on trouve un rack contient la bobine primaire qui est alimentée avec un courant alternatif très puissant

Lorsque la voiture est stationnée au-dessus de la bobine primaire et que les deux plaques sont parfaitement alignées bobine primaire va émettre un champ magnétique alternatif à destination de la deuxième bobine secondaire.

Après le microcontrôleur commande le chargement rapide et affiches les valeurs importantes jusqu’au chargement complet d’où il arrête le chargeur et affiche ça sur l’afficheur

L’application a été réalisée avec le langage C en utilisant le compilateur MikroC.

Abstarct :

Our Project is a Wireless fast charger dedicated for electric and hybrid car, based on microcontroller pic16F877 that operate and control all system of charging, with LCD screen To indicate all events and values.

At charging station, we have rack on ground that contains primary coil supplied with powerful currant.

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