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Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 1 sur 57
BTS SYSTEMES ELECTRONIQUES
E 6-2 ndash PROJET TECHNIQUE
DOSSIER DE PRESENTATION ET DEVALIDATION DU SUJET DE PROJET
Groupement acadeacutemique Nancy Metz Reims Strasbourg Session 2008
Lyceacutee ou Centre de formation Louis Couffignal
Ville STRASBOURG
Ndeg du projet 1 Nom du projet VAE ndash Veacutelo agrave Assistance Electrique
Rappel deacutecomposition du projet Nb deacutetudiants concerneacutes sur 14
Projet Ndeg 1 ndash 1 Controcircleur de moteur brushless pour VAE 5
Projet Ndeg 1 ndash 2 BMS ndash Battery Management System (pour batterie LiPo) 3
Projet Ndeg 1 ndash 3 Tableau de bord du veacutelo 3
Projet Ndeg 1 ndash 4 Chargeur de batterie LiPo 3
1 Preacutesentation et situation du projet dans son environnement11 Contexte de reacutealisationProjet proposeacute et suivi par M CREMMEL Marcel professeur eacutelectronique physique appliqueacutee
M HENTZ Rodolphe professeur eacutelectronique physique appliqueacutee
M HAESSIG Dominique professeur eacutelectronique physique appliqueacuteeStatut des eacutetudiants
Candidats scolariseacutes en temps plein en alternanceen alternance
Constitution de leacutequipe de projet Ensemble de la sectionEtudiant E1 Etudiant E2
Collaborateurs de lrsquoentreprise Fonctionnom Fonctionnom Fonctionnom
Projet deacuteveloppeacute au lyceacutee ou en centre de formation en entreprise mixte
Type de client ou donneurdrsquoordre
Entreprise partenaire oui non
Origine du projet - ideacutee lyceacutee entreprise - cahier des charges lyceacutee entreprise
Suivi du projet lyceacutee entreprise
Si le projet est deacuteveloppeacuteen partenariat avec uneentreprise
Nom de lentreprise VELECTRIS ndash wwwvelectriscom
Adresse de lentreprise 143 rue Eugegravene Schneider 13320 BOUC BEL AIR
Responsable de lrsquoentreprise Pascal NUTI
Chef de projet ou contact dans lentreprise Pascal NUTI
Teacutel 0 872 319 723 Courriel infovelectriscom
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Budget alloueacute Montant
Origine du financement Etablissement eacutevalueacute agrave 1000euro
Entreprise fourniture dun kit VAE controcircleur batterie LiPo et moteur BLDC
Autre
12 Situation du projetDans quel(s) champ(s) technologique(s) sinsegravere le projetagrave eacutetudier
Teacuteleacutecommunication teacuteleacutephonie et reacuteseaux teacuteleacutephoniques
Informatique teacuteleacutematique et bureautique
Multimeacutedia son et image radio et teacuteleacutediffusion
Electronique embarqueacutee
Electronique meacutedicale
Mesure instrumentation et micro-systegravemes
Automatique et robotique
Production eacutelectronique
13 Objectifs professionnels du projet
Domaines dActiviteacutes Professionnelles abordeacutes et deacuteveloppeacutes avec le projet (cf le Reacutefeacuterentiel des Activiteacutes Professionnelles)
Etude et deacuteveloppement Oui
Etude technique Oui
Qualiteacute et controcircle Oui
Inteacutegration
Maintenance
Production Oui
Suivi drsquoaffaires Oui
Relation client-fournisseur Oui
Coopeacuterer et communiquer en langue franccedilaise et langue anglaise Oui
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2 Preacutesentation du projetLe projet est constitueacute dun ensemble dobjets techniques qui installeacutes sur un veacutelo traditionnel letransforme en Veacutelo agrave Assistance Electrique ou VAE
Ces OT sont Un moteur de type brushless agrave aimants permanents monteacute dans le moyeu de la roue avant
avec un nombre de pocircles eacuteleveacutes (40) permettant de se passer de reacuteducteur meacutecaniqueCe moteur est construit par une socieacuteteacute chinoise sur les speacutecifications de VELECTRISlentreprise partenaire Il est fourni monteacute dans une jante de veacutelo
Un controcircleur (ou variateur) adapteacute agrave ce moteur Un tableau de bord agrave fixer sur le guidon Une batterie daccumulateurs lithium-polymegravere eacutequipeacutee dun module de controcircle (BMS) Un chargeur de batterie
Session 2007 Les eacutetudiants de la session 2007 ont deacutejagrave travailleacute sur ce projet Leurs travaux ont permis agrave la socieacuteteacutepartenaire de reacutealiser une premiegravere seacuterie de prototypes du controcircleur et du tableau de bord Ils ont eacuteteacuteconfieacutes agrave quelques clients de Velectris pour valider les fonctions de service Lessentiel donnesatisfaction mais certains points sont agrave corriger la fiabiliteacute du controcircleur est meacutediocre les deacutefaillances du module de commande du moteur sont
trop freacutequentes lheure du tableau de bord est perdue agrave la deacuteconnexion du controcircleur (le tableau de bord ne
comporte pas de pile de sauvegarde pour des raisons de consommation)
Les travaux sur le BMS nont pas abouti agrave des reacutesultats exploitables pour la reacutealisation dun prototypeLe chargeur na pas eacuteteacute traiteacute en 2007
Session 2008 Les eacutetudiants sont chargeacutes de valider les solutions aux deacutefauts constateacutes sur le controcircleur et le tableau de bord valider les structures du BMS et du chargeur de batterie
Les activiteacutes associeacutees sont mise agrave jour technologique adapter les scheacutemas structurels avec les nouvelles solutions proposeacutees valider ces nouvelles structures par des tests sur une maquette
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3 Cahier des charges fonctionnel31 Expression du besoin
Situation actuelle La socieacuteteacute VELECTRIS commercialise des kits d assistance eacutelectrique agrave monter par le client sur sonpropre veacutelo Le kit est constitueacute dun moteur moyeu de type brushless agrave aimants permanents
du prototype du nouveau controcircleur Ki
du prototype du tableau de bord Veacuteo
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dune batterie daccumulateurs lithium polymegravere de 36V (10 eacuteleacutements) et 8Ah de 155kg eacutequipeacuteedun BMS
dun lot daccessoires comportant notamment un capteur de peacutedalage et une poigneacutee dacceacuteleacuterationagrave effet Hall
dun chargeur de batterie LiPo de fabrication chinoise
Le controcircleur est conforme agrave la leacutegislation franccedilaise (directive 200224CE du parlement europeacuteen) quilimite la puissance eacutelectrique agrave 250W et ne fournit de lassistance que si le cycliste peacutedale et la vitesseest infeacuterieure agrave 25kmh
Evolution des produits M Pascal NUTI Pdg de la socieacuteteacute souhaite agrave la demande de ses clients une eacutevolution des fonctions deservice ainsi quune mise agrave jour technologique de certains de ces produitsLes nouvelles fonctions de service agrave ajouter au prototype actuel sont en caractegraveres grasFonctions de service du controcircleur Pour le client Fonctionnement en assistance au peacutedalage et ou en propulsion conformeacutement agrave la leacutegislation
du pays Choix du profil dassistance Normal le controcircleur privileacutegie lautonomie Boost lassistance est maximum
Freinage par reacutecupeacuteration dosable Commande par poigneacutee inverseacutee au guidon gauche ou parles leviers de frein eacutequipeacutes de capteurs
BMS
Les 10 eacuteleacutements
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Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste (vitesse distanceparcourue eacutetat de la batterie etc)
Antivol par clef codeacutee (court-circuit du moteur) Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Indicateur sonore en cas danomalie Indice de protection IP53 Connexion dun module GPS agrave liaison seacuterie Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card amovible Chaque
seconde sont sauvegardeacutees dans un fichier binaire les coordonneacutees GPS les tensions etcourant batterie ainsi que lheure La date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PC
Pour le service technique de lentreprise le tableau de bord ou un logiciel sur PC permet de fixerles paramegravetres du controcircleur et de controcircler le fonctionnement du moteur (si connecteacute) sans ouvrirle boicirctier Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou propulsion agrave
100 vitesse maximum etc (voir directive 200224CE) Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par reacutecupeacuteration
leviers de frein capteur de couple tableau de bord Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement vitesse et courants moteur tension et courant
batterie Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
Fonctions de service du tableau de bord Pour le client Accessoire optionnel du controcircleur Affichage vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz
possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours et indicateurs deprofils dassistance et dantivol
Reacutetro-eacuteclairage monostable sur commande Commandes MA choix du profil eacuteclairage raz compteur partiel mise agrave lheure de lhorloge Parameacutetrages diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie heure Indice de protection IP53 Autonomie de la pile supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeur
Fonctions de service de lensemble batterie ndash BMS Leacuteleacutement le plus fragile du kit VAE est la batterie au lithium En effet avec le modegravele actuel denombreux clients constatent des deacutefaillances pendant la peacuteriode de garantie et renvoient la batteriepour un eacutechangeCela nuit aux finances de la socieacuteteacute et aussi agrave son imageCes deacutefaillances sont dues agrave une mauvaise surveillance des eacuteleacutements de la batterie pendant la charge etla deacutechargeLes packs vendus par VELECTRIS sont eacutequipeacutes dun BMS (Battery Management System) conccedilu parle fabricant des batteries KOKAM Cette socieacuteteacute chinoise admet les imperfections de son BMS et estprecircte agrave acheter le design de la nouvelle version pour linteacutegrer dans ses packs
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 32 sur 57
54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Budget alloueacute Montant
Origine du financement Etablissement eacutevalueacute agrave 1000euro
Entreprise fourniture dun kit VAE controcircleur batterie LiPo et moteur BLDC
Autre
12 Situation du projetDans quel(s) champ(s) technologique(s) sinsegravere le projetagrave eacutetudier
Teacuteleacutecommunication teacuteleacutephonie et reacuteseaux teacuteleacutephoniques
Informatique teacuteleacutematique et bureautique
Multimeacutedia son et image radio et teacuteleacutediffusion
Electronique embarqueacutee
Electronique meacutedicale
Mesure instrumentation et micro-systegravemes
Automatique et robotique
Production eacutelectronique
13 Objectifs professionnels du projet
Domaines dActiviteacutes Professionnelles abordeacutes et deacuteveloppeacutes avec le projet (cf le Reacutefeacuterentiel des Activiteacutes Professionnelles)
Etude et deacuteveloppement Oui
Etude technique Oui
Qualiteacute et controcircle Oui
Inteacutegration
Maintenance
Production Oui
Suivi drsquoaffaires Oui
Relation client-fournisseur Oui
Coopeacuterer et communiquer en langue franccedilaise et langue anglaise Oui
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2 Preacutesentation du projetLe projet est constitueacute dun ensemble dobjets techniques qui installeacutes sur un veacutelo traditionnel letransforme en Veacutelo agrave Assistance Electrique ou VAE
Ces OT sont Un moteur de type brushless agrave aimants permanents monteacute dans le moyeu de la roue avant
avec un nombre de pocircles eacuteleveacutes (40) permettant de se passer de reacuteducteur meacutecaniqueCe moteur est construit par une socieacuteteacute chinoise sur les speacutecifications de VELECTRISlentreprise partenaire Il est fourni monteacute dans une jante de veacutelo
Un controcircleur (ou variateur) adapteacute agrave ce moteur Un tableau de bord agrave fixer sur le guidon Une batterie daccumulateurs lithium-polymegravere eacutequipeacutee dun module de controcircle (BMS) Un chargeur de batterie
Session 2007 Les eacutetudiants de la session 2007 ont deacutejagrave travailleacute sur ce projet Leurs travaux ont permis agrave la socieacuteteacutepartenaire de reacutealiser une premiegravere seacuterie de prototypes du controcircleur et du tableau de bord Ils ont eacuteteacuteconfieacutes agrave quelques clients de Velectris pour valider les fonctions de service Lessentiel donnesatisfaction mais certains points sont agrave corriger la fiabiliteacute du controcircleur est meacutediocre les deacutefaillances du module de commande du moteur sont
trop freacutequentes lheure du tableau de bord est perdue agrave la deacuteconnexion du controcircleur (le tableau de bord ne
comporte pas de pile de sauvegarde pour des raisons de consommation)
Les travaux sur le BMS nont pas abouti agrave des reacutesultats exploitables pour la reacutealisation dun prototypeLe chargeur na pas eacuteteacute traiteacute en 2007
Session 2008 Les eacutetudiants sont chargeacutes de valider les solutions aux deacutefauts constateacutes sur le controcircleur et le tableau de bord valider les structures du BMS et du chargeur de batterie
Les activiteacutes associeacutees sont mise agrave jour technologique adapter les scheacutemas structurels avec les nouvelles solutions proposeacutees valider ces nouvelles structures par des tests sur une maquette
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3 Cahier des charges fonctionnel31 Expression du besoin
Situation actuelle La socieacuteteacute VELECTRIS commercialise des kits d assistance eacutelectrique agrave monter par le client sur sonpropre veacutelo Le kit est constitueacute dun moteur moyeu de type brushless agrave aimants permanents
du prototype du nouveau controcircleur Ki
du prototype du tableau de bord Veacuteo
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dune batterie daccumulateurs lithium polymegravere de 36V (10 eacuteleacutements) et 8Ah de 155kg eacutequipeacuteedun BMS
dun lot daccessoires comportant notamment un capteur de peacutedalage et une poigneacutee dacceacuteleacuterationagrave effet Hall
dun chargeur de batterie LiPo de fabrication chinoise
Le controcircleur est conforme agrave la leacutegislation franccedilaise (directive 200224CE du parlement europeacuteen) quilimite la puissance eacutelectrique agrave 250W et ne fournit de lassistance que si le cycliste peacutedale et la vitesseest infeacuterieure agrave 25kmh
Evolution des produits M Pascal NUTI Pdg de la socieacuteteacute souhaite agrave la demande de ses clients une eacutevolution des fonctions deservice ainsi quune mise agrave jour technologique de certains de ces produitsLes nouvelles fonctions de service agrave ajouter au prototype actuel sont en caractegraveres grasFonctions de service du controcircleur Pour le client Fonctionnement en assistance au peacutedalage et ou en propulsion conformeacutement agrave la leacutegislation
du pays Choix du profil dassistance Normal le controcircleur privileacutegie lautonomie Boost lassistance est maximum
Freinage par reacutecupeacuteration dosable Commande par poigneacutee inverseacutee au guidon gauche ou parles leviers de frein eacutequipeacutes de capteurs
BMS
Les 10 eacuteleacutements
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Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste (vitesse distanceparcourue eacutetat de la batterie etc)
Antivol par clef codeacutee (court-circuit du moteur) Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Indicateur sonore en cas danomalie Indice de protection IP53 Connexion dun module GPS agrave liaison seacuterie Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card amovible Chaque
seconde sont sauvegardeacutees dans un fichier binaire les coordonneacutees GPS les tensions etcourant batterie ainsi que lheure La date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PC
Pour le service technique de lentreprise le tableau de bord ou un logiciel sur PC permet de fixerles paramegravetres du controcircleur et de controcircler le fonctionnement du moteur (si connecteacute) sans ouvrirle boicirctier Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou propulsion agrave
100 vitesse maximum etc (voir directive 200224CE) Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par reacutecupeacuteration
leviers de frein capteur de couple tableau de bord Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement vitesse et courants moteur tension et courant
batterie Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
Fonctions de service du tableau de bord Pour le client Accessoire optionnel du controcircleur Affichage vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz
possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours et indicateurs deprofils dassistance et dantivol
Reacutetro-eacuteclairage monostable sur commande Commandes MA choix du profil eacuteclairage raz compteur partiel mise agrave lheure de lhorloge Parameacutetrages diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie heure Indice de protection IP53 Autonomie de la pile supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeur
Fonctions de service de lensemble batterie ndash BMS Leacuteleacutement le plus fragile du kit VAE est la batterie au lithium En effet avec le modegravele actuel denombreux clients constatent des deacutefaillances pendant la peacuteriode de garantie et renvoient la batteriepour un eacutechangeCela nuit aux finances de la socieacuteteacute et aussi agrave son imageCes deacutefaillances sont dues agrave une mauvaise surveillance des eacuteleacutements de la batterie pendant la charge etla deacutechargeLes packs vendus par VELECTRIS sont eacutequipeacutes dun BMS (Battery Management System) conccedilu parle fabricant des batteries KOKAM Cette socieacuteteacute chinoise admet les imperfections de son BMS et estprecircte agrave acheter le design de la nouvelle version pour linteacutegrer dans ses packs
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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2 Preacutesentation du projetLe projet est constitueacute dun ensemble dobjets techniques qui installeacutes sur un veacutelo traditionnel letransforme en Veacutelo agrave Assistance Electrique ou VAE
Ces OT sont Un moteur de type brushless agrave aimants permanents monteacute dans le moyeu de la roue avant
avec un nombre de pocircles eacuteleveacutes (40) permettant de se passer de reacuteducteur meacutecaniqueCe moteur est construit par une socieacuteteacute chinoise sur les speacutecifications de VELECTRISlentreprise partenaire Il est fourni monteacute dans une jante de veacutelo
Un controcircleur (ou variateur) adapteacute agrave ce moteur Un tableau de bord agrave fixer sur le guidon Une batterie daccumulateurs lithium-polymegravere eacutequipeacutee dun module de controcircle (BMS) Un chargeur de batterie
Session 2007 Les eacutetudiants de la session 2007 ont deacutejagrave travailleacute sur ce projet Leurs travaux ont permis agrave la socieacuteteacutepartenaire de reacutealiser une premiegravere seacuterie de prototypes du controcircleur et du tableau de bord Ils ont eacuteteacuteconfieacutes agrave quelques clients de Velectris pour valider les fonctions de service Lessentiel donnesatisfaction mais certains points sont agrave corriger la fiabiliteacute du controcircleur est meacutediocre les deacutefaillances du module de commande du moteur sont
trop freacutequentes lheure du tableau de bord est perdue agrave la deacuteconnexion du controcircleur (le tableau de bord ne
comporte pas de pile de sauvegarde pour des raisons de consommation)
Les travaux sur le BMS nont pas abouti agrave des reacutesultats exploitables pour la reacutealisation dun prototypeLe chargeur na pas eacuteteacute traiteacute en 2007
Session 2008 Les eacutetudiants sont chargeacutes de valider les solutions aux deacutefauts constateacutes sur le controcircleur et le tableau de bord valider les structures du BMS et du chargeur de batterie
Les activiteacutes associeacutees sont mise agrave jour technologique adapter les scheacutemas structurels avec les nouvelles solutions proposeacutees valider ces nouvelles structures par des tests sur une maquette
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3 Cahier des charges fonctionnel31 Expression du besoin
Situation actuelle La socieacuteteacute VELECTRIS commercialise des kits d assistance eacutelectrique agrave monter par le client sur sonpropre veacutelo Le kit est constitueacute dun moteur moyeu de type brushless agrave aimants permanents
du prototype du nouveau controcircleur Ki
du prototype du tableau de bord Veacuteo
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dune batterie daccumulateurs lithium polymegravere de 36V (10 eacuteleacutements) et 8Ah de 155kg eacutequipeacuteedun BMS
dun lot daccessoires comportant notamment un capteur de peacutedalage et une poigneacutee dacceacuteleacuterationagrave effet Hall
dun chargeur de batterie LiPo de fabrication chinoise
Le controcircleur est conforme agrave la leacutegislation franccedilaise (directive 200224CE du parlement europeacuteen) quilimite la puissance eacutelectrique agrave 250W et ne fournit de lassistance que si le cycliste peacutedale et la vitesseest infeacuterieure agrave 25kmh
Evolution des produits M Pascal NUTI Pdg de la socieacuteteacute souhaite agrave la demande de ses clients une eacutevolution des fonctions deservice ainsi quune mise agrave jour technologique de certains de ces produitsLes nouvelles fonctions de service agrave ajouter au prototype actuel sont en caractegraveres grasFonctions de service du controcircleur Pour le client Fonctionnement en assistance au peacutedalage et ou en propulsion conformeacutement agrave la leacutegislation
du pays Choix du profil dassistance Normal le controcircleur privileacutegie lautonomie Boost lassistance est maximum
Freinage par reacutecupeacuteration dosable Commande par poigneacutee inverseacutee au guidon gauche ou parles leviers de frein eacutequipeacutes de capteurs
BMS
Les 10 eacuteleacutements
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Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste (vitesse distanceparcourue eacutetat de la batterie etc)
Antivol par clef codeacutee (court-circuit du moteur) Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Indicateur sonore en cas danomalie Indice de protection IP53 Connexion dun module GPS agrave liaison seacuterie Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card amovible Chaque
seconde sont sauvegardeacutees dans un fichier binaire les coordonneacutees GPS les tensions etcourant batterie ainsi que lheure La date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PC
Pour le service technique de lentreprise le tableau de bord ou un logiciel sur PC permet de fixerles paramegravetres du controcircleur et de controcircler le fonctionnement du moteur (si connecteacute) sans ouvrirle boicirctier Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou propulsion agrave
100 vitesse maximum etc (voir directive 200224CE) Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par reacutecupeacuteration
leviers de frein capteur de couple tableau de bord Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement vitesse et courants moteur tension et courant
batterie Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
Fonctions de service du tableau de bord Pour le client Accessoire optionnel du controcircleur Affichage vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz
possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours et indicateurs deprofils dassistance et dantivol
Reacutetro-eacuteclairage monostable sur commande Commandes MA choix du profil eacuteclairage raz compteur partiel mise agrave lheure de lhorloge Parameacutetrages diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie heure Indice de protection IP53 Autonomie de la pile supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeur
Fonctions de service de lensemble batterie ndash BMS Leacuteleacutement le plus fragile du kit VAE est la batterie au lithium En effet avec le modegravele actuel denombreux clients constatent des deacutefaillances pendant la peacuteriode de garantie et renvoient la batteriepour un eacutechangeCela nuit aux finances de la socieacuteteacute et aussi agrave son imageCes deacutefaillances sont dues agrave une mauvaise surveillance des eacuteleacutements de la batterie pendant la charge etla deacutechargeLes packs vendus par VELECTRIS sont eacutequipeacutes dun BMS (Battery Management System) conccedilu parle fabricant des batteries KOKAM Cette socieacuteteacute chinoise admet les imperfections de son BMS et estprecircte agrave acheter le design de la nouvelle version pour linteacutegrer dans ses packs
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
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cheacutem
ast
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urel
exi
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Ada
pter
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blir
des
proc
eacutedur
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test
s su
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maq
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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82 OT2 Tableau de bord
Etud
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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3 Cahier des charges fonctionnel31 Expression du besoin
Situation actuelle La socieacuteteacute VELECTRIS commercialise des kits d assistance eacutelectrique agrave monter par le client sur sonpropre veacutelo Le kit est constitueacute dun moteur moyeu de type brushless agrave aimants permanents
du prototype du nouveau controcircleur Ki
du prototype du tableau de bord Veacuteo
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dune batterie daccumulateurs lithium polymegravere de 36V (10 eacuteleacutements) et 8Ah de 155kg eacutequipeacuteedun BMS
dun lot daccessoires comportant notamment un capteur de peacutedalage et une poigneacutee dacceacuteleacuterationagrave effet Hall
dun chargeur de batterie LiPo de fabrication chinoise
Le controcircleur est conforme agrave la leacutegislation franccedilaise (directive 200224CE du parlement europeacuteen) quilimite la puissance eacutelectrique agrave 250W et ne fournit de lassistance que si le cycliste peacutedale et la vitesseest infeacuterieure agrave 25kmh
Evolution des produits M Pascal NUTI Pdg de la socieacuteteacute souhaite agrave la demande de ses clients une eacutevolution des fonctions deservice ainsi quune mise agrave jour technologique de certains de ces produitsLes nouvelles fonctions de service agrave ajouter au prototype actuel sont en caractegraveres grasFonctions de service du controcircleur Pour le client Fonctionnement en assistance au peacutedalage et ou en propulsion conformeacutement agrave la leacutegislation
du pays Choix du profil dassistance Normal le controcircleur privileacutegie lautonomie Boost lassistance est maximum
Freinage par reacutecupeacuteration dosable Commande par poigneacutee inverseacutee au guidon gauche ou parles leviers de frein eacutequipeacutes de capteurs
BMS
Les 10 eacuteleacutements
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Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste (vitesse distanceparcourue eacutetat de la batterie etc)
Antivol par clef codeacutee (court-circuit du moteur) Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Indicateur sonore en cas danomalie Indice de protection IP53 Connexion dun module GPS agrave liaison seacuterie Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card amovible Chaque
seconde sont sauvegardeacutees dans un fichier binaire les coordonneacutees GPS les tensions etcourant batterie ainsi que lheure La date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PC
Pour le service technique de lentreprise le tableau de bord ou un logiciel sur PC permet de fixerles paramegravetres du controcircleur et de controcircler le fonctionnement du moteur (si connecteacute) sans ouvrirle boicirctier Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou propulsion agrave
100 vitesse maximum etc (voir directive 200224CE) Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par reacutecupeacuteration
leviers de frein capteur de couple tableau de bord Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement vitesse et courants moteur tension et courant
batterie Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
Fonctions de service du tableau de bord Pour le client Accessoire optionnel du controcircleur Affichage vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz
possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours et indicateurs deprofils dassistance et dantivol
Reacutetro-eacuteclairage monostable sur commande Commandes MA choix du profil eacuteclairage raz compteur partiel mise agrave lheure de lhorloge Parameacutetrages diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie heure Indice de protection IP53 Autonomie de la pile supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeur
Fonctions de service de lensemble batterie ndash BMS Leacuteleacutement le plus fragile du kit VAE est la batterie au lithium En effet avec le modegravele actuel denombreux clients constatent des deacutefaillances pendant la peacuteriode de garantie et renvoient la batteriepour un eacutechangeCela nuit aux finances de la socieacuteteacute et aussi agrave son imageCes deacutefaillances sont dues agrave une mauvaise surveillance des eacuteleacutements de la batterie pendant la charge etla deacutechargeLes packs vendus par VELECTRIS sont eacutequipeacutes dun BMS (Battery Management System) conccedilu parle fabricant des batteries KOKAM Cette socieacuteteacute chinoise admet les imperfections de son BMS et estprecircte agrave acheter le design de la nouvelle version pour linteacutegrer dans ses packs
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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dune batterie daccumulateurs lithium polymegravere de 36V (10 eacuteleacutements) et 8Ah de 155kg eacutequipeacuteedun BMS
dun lot daccessoires comportant notamment un capteur de peacutedalage et une poigneacutee dacceacuteleacuterationagrave effet Hall
dun chargeur de batterie LiPo de fabrication chinoise
Le controcircleur est conforme agrave la leacutegislation franccedilaise (directive 200224CE du parlement europeacuteen) quilimite la puissance eacutelectrique agrave 250W et ne fournit de lassistance que si le cycliste peacutedale et la vitesseest infeacuterieure agrave 25kmh
Evolution des produits M Pascal NUTI Pdg de la socieacuteteacute souhaite agrave la demande de ses clients une eacutevolution des fonctions deservice ainsi quune mise agrave jour technologique de certains de ces produitsLes nouvelles fonctions de service agrave ajouter au prototype actuel sont en caractegraveres grasFonctions de service du controcircleur Pour le client Fonctionnement en assistance au peacutedalage et ou en propulsion conformeacutement agrave la leacutegislation
du pays Choix du profil dassistance Normal le controcircleur privileacutegie lautonomie Boost lassistance est maximum
Freinage par reacutecupeacuteration dosable Commande par poigneacutee inverseacutee au guidon gauche ou parles leviers de frein eacutequipeacutes de capteurs
BMS
Les 10 eacuteleacutements
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Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste (vitesse distanceparcourue eacutetat de la batterie etc)
Antivol par clef codeacutee (court-circuit du moteur) Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Indicateur sonore en cas danomalie Indice de protection IP53 Connexion dun module GPS agrave liaison seacuterie Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card amovible Chaque
seconde sont sauvegardeacutees dans un fichier binaire les coordonneacutees GPS les tensions etcourant batterie ainsi que lheure La date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PC
Pour le service technique de lentreprise le tableau de bord ou un logiciel sur PC permet de fixerles paramegravetres du controcircleur et de controcircler le fonctionnement du moteur (si connecteacute) sans ouvrirle boicirctier Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou propulsion agrave
100 vitesse maximum etc (voir directive 200224CE) Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par reacutecupeacuteration
leviers de frein capteur de couple tableau de bord Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement vitesse et courants moteur tension et courant
batterie Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
Fonctions de service du tableau de bord Pour le client Accessoire optionnel du controcircleur Affichage vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz
possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours et indicateurs deprofils dassistance et dantivol
Reacutetro-eacuteclairage monostable sur commande Commandes MA choix du profil eacuteclairage raz compteur partiel mise agrave lheure de lhorloge Parameacutetrages diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie heure Indice de protection IP53 Autonomie de la pile supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeur
Fonctions de service de lensemble batterie ndash BMS Leacuteleacutement le plus fragile du kit VAE est la batterie au lithium En effet avec le modegravele actuel denombreux clients constatent des deacutefaillances pendant la peacuteriode de garantie et renvoient la batteriepour un eacutechangeCela nuit aux finances de la socieacuteteacute et aussi agrave son imageCes deacutefaillances sont dues agrave une mauvaise surveillance des eacuteleacutements de la batterie pendant la charge etla deacutechargeLes packs vendus par VELECTRIS sont eacutequipeacutes dun BMS (Battery Management System) conccedilu parle fabricant des batteries KOKAM Cette socieacuteteacute chinoise admet les imperfections de son BMS et estprecircte agrave acheter le design de la nouvelle version pour linteacutegrer dans ses packs
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste (vitesse distanceparcourue eacutetat de la batterie etc)
Antivol par clef codeacutee (court-circuit du moteur) Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Indicateur sonore en cas danomalie Indice de protection IP53 Connexion dun module GPS agrave liaison seacuterie Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card amovible Chaque
seconde sont sauvegardeacutees dans un fichier binaire les coordonneacutees GPS les tensions etcourant batterie ainsi que lheure La date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PC
Pour le service technique de lentreprise le tableau de bord ou un logiciel sur PC permet de fixerles paramegravetres du controcircleur et de controcircler le fonctionnement du moteur (si connecteacute) sans ouvrirle boicirctier Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou propulsion agrave
100 vitesse maximum etc (voir directive 200224CE) Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par reacutecupeacuteration
leviers de frein capteur de couple tableau de bord Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement vitesse et courants moteur tension et courant
batterie Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
Fonctions de service du tableau de bord Pour le client Accessoire optionnel du controcircleur Affichage vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz
possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours et indicateurs deprofils dassistance et dantivol
Reacutetro-eacuteclairage monostable sur commande Commandes MA choix du profil eacuteclairage raz compteur partiel mise agrave lheure de lhorloge Parameacutetrages diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie heure Indice de protection IP53 Autonomie de la pile supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeur
Fonctions de service de lensemble batterie ndash BMS Leacuteleacutement le plus fragile du kit VAE est la batterie au lithium En effet avec le modegravele actuel denombreux clients constatent des deacutefaillances pendant la peacuteriode de garantie et renvoient la batteriepour un eacutechangeCela nuit aux finances de la socieacuteteacute et aussi agrave son imageCes deacutefaillances sont dues agrave une mauvaise surveillance des eacuteleacutements de la batterie pendant la charge etla deacutechargeLes packs vendus par VELECTRIS sont eacutequipeacutes dun BMS (Battery Management System) conccedilu parle fabricant des batteries KOKAM Cette socieacuteteacute chinoise admet les imperfections de son BMS et estprecircte agrave acheter le design de la nouvelle version pour linteacutegrer dans ses packs
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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La version ameacutelioreacutee du BMS reacutealise les fonctions de service suivantes Pour le client Respect du nombre de cycles de chargedeacutecharge par un eacutequilibrage individuel du courant de
charge de chaque eacuteleacutement Coupure monostable du courant en cas de surintensiteacute de courte dureacutee Coupure bistable du courant en cas de surintensiteacute prolongeacutee Coupure bistable en cas de deacutecharge importante Coupure bistable en cas de surchauffe Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Parameacutetrage du nombre deacuteleacutements (10 maximum) Possibiliteacute de coupler plusieurs BMS pour controcircler des pack de plus de 10 eacuteleacutements Parameacutetrage des seuils de charge et de seacutecuriteacute sans ouvrir le pack Diagnostic de chaque eacuteleacutement en cours de charge via un logiciel sur PC tension courant de
charge courant deacuteriveacute tempeacuterature
Fonctions de service du chargeur de batterie Les chargeurs vendus par VELECTRIS donnent satisfaction Toutefois la socieacuteteacute souhaite disposerdune version ameacutelioreacutee agrave lusage de son service technique proposant les fonctions de service suivantes Reacuteglages fins des paramegravetres de charge depuis un logiciel de controcircle sur PC Enregistrement des caracteacuteristiques de charge tension courant tempeacuterature reacutesistance
interne sur 24 heures maximum pour affichage ulteacuterieur sur PC Affichage en temps reacuteel des caracteacuteristiques de charge si PC connecteacute Alimentation mobile par batterie dautomobile (12V agrave 15V)
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 35 sur 57
6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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32 Contraintes et limites deacutetudeControcircleur Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans un boicirctier conforme et le deacuteveloppement du logiciel final seronteffectueacutes par un sous-traitantTableau de bord Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
La maquette utilisera le boicirctier le LCD et le clavier du prototype VeacuteoIl nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration deacutefinitive dans le boicirctier sera effectueacutee par un sous-traitantBMS Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations avec un coucirct de revient compatible
avec la concurrence adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesSi le projet abouti linteacutegration dans le pack daccumulateurs et le deacuteveloppement du logiciel finalseront effectueacutes par un sous-traitantChargeur de batterie Pour les fonctions dont ils ont la charge les eacutetudiants seacutelectionnent les composants permettant leurs reacutealisations adaptent les structures mateacuterielles fournies reacutealisent une maquette adaptent les fonctions logicielles fournies valident ces nouvelles structures sur la maquette
Il nest pas demandeacute de valider toutes les fonctions de lOT complet reacutealiseacutees en grande partie par desfonctions logiciellesNote La maquette dont chaque eacutetudiant a la charge reacutealise une partie des fonctions de lOTLinterconnexion des maquettes en phase finale reacutealise une maquette de lOT complet pour la validationde certaines fonctions de service
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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33 Caracteacuterisation des fonctions de serviceControcircleur Pour le client Alimentation batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po de 36V agrave 72V nominal Moteur 750W max modegravele brushless avec ou sans capteur agrave effet Hall et fceacutem sinusoiumldale
ou trapegraveze nombre de pocircles parameacutetrable Assistance au peacutedalage suivant leacutequipement du veacutelo Couple moteur proportionnel au couple exerceacute sur les peacutedales Couple moteur proportionnel agrave la vitesse de peacutedalage
Profil dassistance Normal algorithme agrave deacuteterminer Boost le couple moteur nest limiteacute que par les possibiliteacutes du moteur et de la batterie
Freinage par reacutecupeacuteration Couple de freinage proportionnel agrave langle de rotation de la poigneacutee de freinage ou la
position des leviers de frein Le couple est limiteacute par les possibiliteacutes du moteur et de labatterie et pour eacuteviter un blocage de la roue (ABS)
Si le moteur tourne plus vite que sa vitesse nominale (en forte descente par exemple) lecouple de freinage ne peut plus ecirctre controcircleacute Il sera annuleacute si le courant devient excessif etle cycliste est preacutevenu par un signal sonore
Affichage sur le tableau de bord optionnel des informations utiles au cycliste Par liaison I2C non isoleacutee Transmissions reacuteguliegraveres de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer
la vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
Transmission sur demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacutee Le tableau de bord est alimenteacute par les signaux SDA et SCL
Antivol par clef codeacutee Utilisation de la technologie iButton Action blocage du moteur par court circuit des bobinages du stator
Fourniture et commande de la tension pour leacuteclairage du veacutelo Tension continue au choix 6V ou 12V ondulations infeacuterieures agrave 1V Puissance max 10W Activation depuis le tableau de bord
Consommation propre minimale pour privileacutegier lautonomie Indicateur sonore en cas danomalie Niveau 80dBA agrave 1m
Sauvegarde journaliegravere des paramegravetres de roulage sur une SD Card Fichier de type binaire Rythme de sauvegarde 1 eacuteleacutement par seconde quand le veacutelo avance Donneacutees sauvegardeacutees chaque eacuteleacutement de 16 octets comporte lheure les coordonneacutees
GPS la tension et le courant batterie Pour le service technique de lentreprise Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
Tableau de bord Pour le client Liaison par bus I2C Reacuteception reacuteguliegravere de la dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la
vitesse) du nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer ladistance parcourue) et de leacutetat de la batterie
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
le s
cheacutem
ast
ruct
urel
exi
stan
t
Ada
pter
le lo
gici
el agrave
un
nouv
eau
cahi
er d
esch
arge
s
Eacutela
bore
r une
nou
velle
maq
uette
Eacuteta
blir
des
proc
eacutedur
esde
test
s su
r une
maq
uette
Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Transmission des ordres de demande du profil dassistance et de la preacutesence de la clef codeacuteeet reacuteception des reacuteponses
Alimentation par les signaux SDA et SCL Affichage LCD graphique NampB S64128G de DISPLAYTECH (64x128 pixels) Le boicirctier du
prototype est conccedilu pour ce modegravele Reacutetro-eacuteclairage monostable de 5s sur commande Clavier celui du boicirctier du prototype (4 boutons poussoirs) Maintien de lhorloge par une pile Autonomie supeacuterieure agrave 2 ans
Pour le service technique de lentreprise Terminal de dialogue pour le parameacutetrage du controcircleur (voir ci-dessus) du BMS et du
chargeurEnsemble batterie ndash BMS Pour le client Indicateur lumineux en cas danomalie Reacutetablissement des flux deacutenergie par bouton poussoir
Pour le service technique de lentreprise Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Preacutecision de mesure de la tension des eacuteleacutements infeacuterieure agrave 05 Seuil du fusible eacutelectronique reacuteglable entre 0A et 20A Compensation des courants de charge 0A agrave 03A Seuils de charge des eacuteleacutements ajustables Seuils de seacutecuriteacute parameacutetrables Courant max de charge adapteacutee agrave la batterie utiliseacutee Courant max de deacutecharge adapteacutee agrave la batterie et au moteur utiliseacutes Tension minimum de deacutecharge par eacuteleacutement 270V agrave 310V par pas de 10mV Tempeacuterature maximum 50degC agrave 100degC
Liaison I2C opto-isoleacutee pour le couplage intelligent de plusieurs BMS dun mecircme pack et laliaison avec un eacuteventuel PC de controcircle
Chargeur de batterie LiPo Alimentation 12V agrave 15 DC (batterie automobile) Technologies de batterie Ni-Mh Li-Ion ou Li-Po Paramegravetres de charge Nombre deacuteleacutements 1 agrave 10 Courant de charge max 3A Algorithme adapteacute agrave la technologie Seuil de tempeacuterature max reacuteglable de 50degC agrave 100degC
Mesure des caracteacuteristiques de charge Tension 0V agrave 50V preacutecision 02 FS reacutesolution 1mV Courant 0 agrave 3A preacutecision 1 FS Tempeacuterature 20degC agrave 100degC preacutecision 1degC Reacutesistance interne 0 agrave 100m preacutecision 5 FS
Meacutemoire denregistrement des mesures 1 cycle de mesure par seconde pendant 24 heures soit5 octets x 3600 x 24 = 512ko
Liaison USB1 au PC Meacutemorisation non volatile des paramegravetres de configuration
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
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GPS
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SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 35 sur 57
6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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4 Analyse fonctionnelle interne
41 Diagrammes sagittaux
Trois diagrammes sagittaux sont proposeacutes pour une meilleure lisibiliteacute Ils correspondent aux 3situations typiques demploi Exploitation sur un veacutelo Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
411 Exploitation sur un veacutelo
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie Li-Po BMS EEPBAT Energie Electrique fournie par la BATterie (lessentiel pour la Propulsion)
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin EEFBAT Energie Electrique restitueacutee agrave la BATterie en phase de freinage eacutelectrique
Nature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack BMS Cycliste DEFBAT Information indiquant une deacutefaillance sur la batterie avec pour conseacutequence la
coupure de lalimentation en eacutenergie (fusible eacutelectronique)Nature lumineux
RESTARTBMS Ordre de reacutearmement du fusible eacutelectroniqueNature action momentaneacutee sur un bouton poussoir
Cycliste
PeacutedalesPoigneacutee defreinage
FREIN
OT2Tableau de
bord
OT1Controcircleur (variateur)
DEF
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONT
INFOSCYV
FREI
N
VPE
DA
L
PEDAL
Moteurbrushless
EEPCONEEFCON
EMPMOT
EMFMOT
DATASCONT
PARAMCONT
OT3BMS
EEPBMS
EEFBMS
BatterieLiPo
EEPB
AT
EEFB
AT
Clef codeacutee
CLE
F EEECLAIR
DEFBAT
RESTARTBMS
Note Les OT du projet sontencadreacutes dun double-trait
POSROT
TEM
PBA
T
GPS
DTA
_GPS
SD Card
JJM
MA
AD
TA
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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BMS Controcircleur EEPBMS Energie Electrique fournie par la batterie via le BMS Protection par fusible
eacutelectroniqueNature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin
EEFBMS Energie Electrique restitueacutee agrave la batterie via le BMS en phase de freinageeacutelectrique Protection par fusible eacutelectroniqueNature courant PWM de charge de valeur moyenne proportionnelle au couple de freinagereacutegleacute par le cycliste (VFREIN)
Controcircleur Moteur brushless EEPCON Energie Electrique de Propulsion fournie par le CONtrocircleur au moteur
Nature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) Lecourant est fonction du couple moteur dassistance
EEFCON Energie Electrique de Freinage fournie par le moteur au CONtrocircleurNature tensions triphaseacutees de forme sinusoiumldale ou trapeacutezoiumldale (suivant le moteur) La fceacutemest proportionnelle agrave la vitesse et le courant est fonction du couple de freinage reacutegleacute par lecycliste
EMPMOT Energie Meacutecanique de Propulsion fournie par le MOTeurNature couple dassistance et vitesse controcircleacutes par le cycliste
EMFMOT Energie Meacutecanique de Freinage exerceacutee par le MOTeurNature couple de freinage controcircleacute par le cycliste
POSROT Information de position angulaire du rotor Cycliste Peacutedales Controcircleur VPEDAL Information indiquant la vitesse de peacutedalage ou le couple de peacutedalage suivant
leacutequipement du veacuteloNature tension DC proportionnelle agrave la vitesse de peacutedalage ou au couple de peacutedalage
Cycliste Poigneacutee de freinage Controcircleur VFREIN Information indiquant le couple de freinage reacutegleacute par le cycliste
Nature tension DC proportionnelle agrave langle de rotation de la poigneacutee Clef codeacutee Controcircleur CLEF Information codeacutee indiquant la preacutesence de la clef
Nature Trame numeacuterique seacuterie GPS Controcircleur DTA_GPS Trames NMEA
Nature Trame numeacuterique au format seacuterie asynchrone 4800 bauds Controcircleur SD Card JJMMAADTA fichier de structures binaires comportant les coordonneacutees GPS les tensions et
courant batterie ainsi que lheure Les structures sont ajouteacutees au fichier au rythme de une parseconde quand le veacutelo roule et tout au long dune journeacuteeLa date est donneacutee par le nom du fichier (JJMMAADTA)Ces donneacutees sont par la suite exploiteacutees par un logiciel speacutecifique sur PCNature fichier de structures binaires sur SD Card
Controcircleur Tableau de bord DATASCONT flux de donneacutees contenant les informations suivantes agrave afficher sur le tableau de
bord dureacutee entre 2 changements deacutetat des capteurs (pour calculer la vitesse) nombre de changements deacutetats depuis la 1deg mise en service (pour calculer la distance
parcourue) eacutetat de la batterie profil dassistance preacutesence de la clef codeacutee
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
RA
MC
ON
T
PAR
AM
BM
S
DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 35 sur 57
6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
Cycliste Tableau de bord PARAMTAB paramegravetres de configuration du tableau de bord commande du reacutetro-eacuteclairage diamegravetre de la roue capaciteacute de la batterie raz compteur partiel heure
PARAMCONT paramegravetres de configuration du controcircleur reacutegleacutes par le cycliste sur le tableaude bord profil dassistance activation de la clef codeacutee commande deacuteclairage
INFOSCY informations visuelles pour le cycliste vitesse instantaneacutee vitesse moyenne sur le parcours distance totale (pas de raz possible) distance partielle eacutenergie disponible heure dureacutee du parcours indicateurs de profils dassistance et dantivol
412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Alimentation de laboratoire BMS et controcircleur ALIM eacutenergie eacutelectrique dalimentation du BMS et du controcircleur
Nature tension DC de 36V nominal Le courant est fonction du besoin BMS Adaptateur I2C-PC et PC PARAMBMS paramegravetres de configuration nombre deacuteleacutements par BMS (10 maximum) nombre et ndeg du BMS en cas de couplage seuils de charge et de seacutecuriteacute des eacuteleacutements
Technicien
AdaptateurI2C-PC
DATABMSOT3BMS
Alimentationde laboratoire
OT1Controcircleur (variateur)
PCPA
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PAR
AM
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DATASCONT
ALIMPARAMBMS
DATABMS
PARAMBMS
PARAMCONT
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
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cheacutem
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Ada
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des
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eacutedur
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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rgeu
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teri
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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DATABMS caracteacuteristiques de charge sur 24 heures max tension courant de charge total courant deacuteriveacute dans les eacuteleacutements tempeacuterature
Controcircleur PC PARAMCONT paramegravetres de configuration Adaptation agrave la leacutegislation de chaque pays Pmax de 250W agrave 750W assistance ou
propulsion agrave 100 Adaptation au moteur nombre de pocircles caracteacuteristiques de fceacutem (sinus ou trapegraveze) et de
couple avec ou sans capteurs de position agrave effet Hall avance de phase Adaptation agrave leacutequipement connecteacute poigneacutee dacceacuteleacuteration etou de freinage par
reacutecupeacuteration leviers de frein capteur de couple tableau de bord clef codeacutee Table de codage des capteurs agrave effet Hall Deacutecalage de phase entre le champ rotorique et les capteurs
DATASCONT Caracteacuteristiques eacutelectriques en fonctionnement Vitesse et courants moteur Tension et courant batterie
PC Technicien les paramegravetres et donneacutees deacutejagrave citeacutes sont eacutechangeacutes avec le technicien via uneinterface conviviale
413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS
Descriptions des eacutechanges et liens Batterie LiPo BMS EECBAT Energie Electrique fournie agrave la BATterie TEMPBAT Informations tempeacuterature du pack
BMS Chargeur LiPo EECBMS Energie Electrique fournie au BMS La tension et le courant sont controcircleacutes par le
chargeur Batterie auto Chargeur LiPo EEALIMC Energie Electrique dALIMentation du Chargeur
Nature tension de 12V agrave 15V Le courant est fonction du besoin Technicien Chargeur LiPo STARTC laction sur un BP deacutemarre un cycle de charge ENDC indication lumineuse de fin de charge
Technicien
ChargeurLiPo
TEMPBAT OT3BMS
BatterieLiPo
PC
DA
TASC
PC
CTL
CPC
EECBMSDATASC
CTLCEECBAT
STA
RTC
END
C
EEALIMC
Batterieauto
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 39 sur 57
Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
le s
cheacutem
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Ada
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uette
Eacuteta
blir
des
proc
eacutedur
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Chargeur LiPo PC CTLC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et reacutesistance
interne sur 24 heures Technicien PC CTLCPC informations de controcircle de charge type de batterie nombre deacuteleacutements capaciteacute
courant max paramegravetres de lalgorithme de charge DATASCPC caracteacuteristiques eacutelectriques de charge tension courant tempeacuterature et
reacutesistance interne sur 24 heures
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 23 sur 57
DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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42 Scheacutemas fonctionnels de niveau II421 OT1 Controcircleur
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux422 OT2 Tableau de bord
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F1Alimenter le moteur
DATASCONTEEPBMS
POSROT
F2Restituer leacutenergie de freinage EEFCONEEFBMS
F3Alimenter le circuit deacuteclairage
F4Elaboration du couple
dassistance ou de ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
STA
TUS
EEPCONPARAMCONT
EEECLAIR
F1Reacuteception et tri
des informationsDATASCONT
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
F2Calculs des
informations agraveafficher
F3A
ffic
hage
gra
phiq
ue
INFOSCT
F4Horloge autonome
HEURE
F5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
F6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PAR
AM
CO
NT
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
ECLAIR
ECLAIR
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 35 sur 57
6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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423 OT3 BMS
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux424 OT4 Chargeur LiPo
Les signaux sont deacutefinis dans la description des diagrammes sagittaux
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
F1Coupure EEPBAT
F3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
F6Equilibrage des
eacuteleacutements en charge
AV
BA
T
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
F4Surveillance du
courantRESTART
F5Surveillance de la
tempeacuterature
BMS
PARAMBMS
F7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
F2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
F1Controcircle de la
charge
EECBMS
F3Enregistrer les
caracteacuteristiques surun cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT DATASC
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 57 sur 57
1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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5 Moyens preacuteliminaires disponibles et contraintes de reacutealisation51 Speacutecifications511 OT1 Controcircleur
Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Le controcircleur est bacircti autour dun microcontroleur speacutecialiseacute dans la commande de moteur (familledsPIC de Microchip) ce qui permet de minimiser les structures mateacuterielles et donc le coucirct
FP1Alimenter le moteur
EEPBMSPOSROT
FP2Restituer leacutenergie de freinage EEFCON
EEFBMS
FP3Alimenter le circuit deacuteclairage
FP4Elaboration du
couple dassistance oude ralentissement
VPEDAL
VFREIN
CONS_CM
CONS_CF
CLEF
DA
TASC
ON
T
EEPCON
EEECLAIR
FP5Gestion des
liaisons externesUSB_CONT232_CONTI2C_CONT
PAR
AM
CO
NT
FP6Preacutelegravevement
tensions et courants
IBA
TV
BA
T
IMO
TPV
RO
T
FP7Ecriture desdonneacutees de
roulage dans lefichier
JJMMAADTA
DTA
_GPS
JJM
MA
AD
TA
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Caracteacuteristiques des ES du controcircleur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBMS Energie eacutelectrique fournie
par le BMSTension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 84VIBMSmax = 20A
EEPCON Energie eacutelectrique fourniepar le controcircleur aumoteur
Tensions triphaseacuteessinusoiumldales produitespar PWMLe courant est asservi agraveCONS_CM
Amplitude entre phases 0V agraveVBMS environCourant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEECLAIR Energie eacutelectrique pourleacuteclairage du veacutelo
Tension DC reacuteguleacuteeLe courant est fonctionde la demande
Tension DC seacutelectionnable entre6V et 12V Ondulations lt 1VPmax = 10W
EEFCON Energie eacutelectrique fourniepar le moteur en phase defreinage
Tensions triphaseacuteessinusoiumldalesLe courant est fonctionde la demande
Amplitude entre phases 0V agrave50V (50kmh max)Courant eff max 10AFreacutequence 0Hz agrave 120Hz
EEFBMS Energie eacutelectrique fournieau BMS en phase defreinage
Le courant est controcircleacutepar VFREIN sansdeacutepasser les limites dela batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
VBAT Tension DCdalimentation
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IBAT Courant demandeacute ourestitueacute agrave la source
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 10 bits
IMOT Courant instantaneacute danschaque phase du moteur
Signal numeacuterique Structure IMOT PHASE_A int PHASE_B int PHASE_C intCodage C2Reacutesolution mini 10 bitsFreacuteq deacutech = Freacuteq PWM
PVROT Information positionangulaire du rotor deacuteduitede la fceacutem agrave vide
Trois signaux binaires Etats deacuteduits des 3 fceacutem entreles phases et agrave vide
POSROT Information positionangulaire du rotor
Trois signaux binairesproduits par 3 capteursactifs agrave effet Hall
Alimentation capteurs 5VSorties type collecteur ouvertReacutesolution 60deg magneacutetiques
PARAMCONT(exploitation)
Informations TdB profil dassistance cmde deacuteclairage activation clef
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvaniqueAdresses libres
DATASCONT(exploitation)
Informations agrave affichersur le TdB
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT(service)
Informations de config ducontrocircleurCmds de pilotage (via PC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
DATASCONT(service)
Informations caracteacutelec en fonctionnement
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
CLEF Information code de laclef
Technologie iButton agravebus 1 fil
Conformes aux speacutecificationsiButton de Dallas-Maxim
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
le s
cheacutem
ast
ruct
urel
exi
stan
t
Ada
pter
le lo
gici
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nou
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Eacuteta
blir
des
proc
eacutedur
esde
test
s su
r une
maq
uette
Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
Etud
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesVPEDAL Information effort sur les
peacutedalesTension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave leffortTensions min et max deacutependent de leacutequipement
VFREIN Information action surles freins
Tension DC produitepar un capteur actif
Alimentation 5VSignal tension prop agrave lactionTensions min et max deacutependent de leacutequipement
CONS_CM Consigne de couplemoteur
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
CONS_CF Consigne de couple defreinage
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
DTA_GPS Information donneacuteesGPS
Trames NMEA Format seacuterie asynchrone 4800bauds
JJMMAADTA Information donneacutees deroulage quotidienneseacutecrites chaque seconde
Fichier binaire sursupport SD Card
Suite de structures de donneacuteesbinaires DTA_SD (16 octets) HEURE 2 octets LONGITUDE 4 octets LATITUDE 4 octets ALTITUDE 2 octets VITESSE 1 octet VBAT 2 octets IBAT 1 octet
Analyse succincte des fonctions du controcircleur
Fonctions Description ReacutealisationFP1 alimenter lemoteurFP2 restituerleacutenergie defreinage
Ces 2 fonctions sont regroupeacutees car leconvertisseur utiliseacute est naturellement reacuteversibleLa commande est adapteacutee au type de moteurbrushless utiliseacute Space Vector Modulation (SVM) Trapegraveze
Linformation POSROT est utiliseacutee pour que laphase du vecteur statorique suive agrave tout instant lerotorUne boucle dasservissement reacutegule le couplemoteur sur les consignes CONS_CM ouCONS_CFUne fonction de seacutecuriteacute surveille les courantsmoteur et le courant et la tension batterie
Structure mixte mateacuterielle 3 geacuteneacuterateurs PWM inteacutegreacutes dans
le microC driver et bras PWM capteur de tension batterie capteurs de courant moteur et batlogicielle Space Vector Modulation (SVM) Synchronisation du vecteur
statorique Reacutegulation de boucle (PID)
FP3 alimenter lecircuitdeacuteclairage
Cette fonction convertit la tension batterie enune tension compatible avec leacuteclairage du veacuteloElle produit aussi les tensions dalimentationneacutecessaires agrave leacutelectronique du controcircleur
Structure mateacuterielleConvertisseur DC-DC agrave deacutecoupagepour optimiser le rendement
FP4 eacutelaborationdu coupledassist et deralentissem
Elle produit les consignes de couple moteur etfrein en fonction des actions du cycliste sur lespeacutedales et les poigneacutees de frein
Structure mixte mateacuterielle CAN logicielle mise agrave leacutechelle
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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FP5 gestiondes liaisonsexternes
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le tableau de bord (I2C) la clef codeacutee (iButton) le PC (USB1 ou RS232)
Structure mixte mateacuterielle adaptations aux bus logicielle gestion des protocoles
FP6 preacutelegravevementtensions etcourants
Cette fonction mesure la tension et le courantdans la batterie (dans les 2 sens) ainsi que lescourants dans chaque phase du moteur et lesconvertis en numeacuteriqueLes signaux PVROT sont utiliseacutes pour calerles capteurs agrave effet Hall
Mesure des tensions CAN 10 bitsinteacutegreacute au microCMesure du courant CAN 10 bitsmini inteacutegreacute au microCTrois comparateurs produisent lessignaux PVROT agrave partir des fceacutem agravevide du moteur
FP7 eacutecrituredes donneacuteesde roulagedans le fichierJJMMAADTA
Cette fonction exploite les donneacutees GPS et lestension et courant dans la batterie pour les eacutecriresur un support SD Card Le format FAT16 ouFAT32 doit ecirctre respecteacute
Structure mixte mateacuterielle coupleur SPI du
microcontroleur logicielle gestion SD Card et
FAT se reporter aux documents ressources associeacutes
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 32 sur 57
54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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512 OT2 Tableau de bord (TdB)Scheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les technologies sont choisies pour respecter la fonction de service dautonomie Le tableau de bord estbacircti autour dun microcontroleur agrave faible consommation
Caracteacuteristiques des ES du TdB
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMTAB Paramegravetres du tableau de
bord reacutegleacutes par le cyclisteLe cycliste introduit lesvaleurs via un clavier etun menu hieacuterarchiqueafficheacute sur leacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMTAB DIAM_ROUE BN sur 16
bits CAP_BAT BN sur 16 bits
I2C_TAB Informations eacutechangeacuteesavec le controcircleur(PARAMCONT etDATASCONT)
Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
PARAMCONT Paramegravetres du controcircleurreacutegleacutes par le servicetechnique
Le technicien introduitles valeurs via unclavier et un menuhieacuterarchique afficheacute surleacutecran
Touches Menu Next OK+ et Structure PARAMCONT PAYS char PROFIL char NB_POLE char SINUS char EQUIP char
FP7Gestion du bus
I2CI2C_TAB
FP1Reacuteception et tri
des informations
PERIOD_HNB_HALL
ETATBATPROFILCLEF_OK
FP2Calculs des
informations agraveafficher
FP3
Aff
icha
ge g
raph
ique
INFOSCT
FP4Horloge autonome
HEURE
FP5Gestion des menus
hieacuterarchiques
MENUS
RAZ_C
PARAMCONT
FP6Transmission des
paramegravetres au controcircleur
INFO
SCY
PARAMTAB
PARAMCONTMENUS
DA
TASC
ON
T
PARAMCONT
ECLAIR
ECLAIR
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 35 sur 57
6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 36 sur 57
Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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DATASCONT Informations ducontrocircleur
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 5 membres
Structure DATASCONT NB_HALL long PERIOD_H long ETATBAT char PROFIL char CLEF_OK char
PERIOD_H Dureacutee entre 2 chgts deacutetatdes capteurs Hall
Information numeacuterique Code BN sur 32 bitsReacutesolution 16microS
NB_HALL Nombre de changementsdeacutetats des capteurs depuisla 1deg mise en service
Information numeacuterique Code BN sur 32 bits
ETATBAT Etat de la batterie tension quantiteacute deacutelectriciteacute
consommeacutee
Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 2 membres
Membres de la structureETATBAT VBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 80mV QBAT BN sur 16 bits
Reacutesolution 20mAhPROFIL Profil actuel dassistance
normal boost
Information numeacuterique Codeacutee sur 8 bits normal 0 boost 0xFF
CLEF_OK Indication de la preacutesencede la clef codeacutee
Information numeacuteriquebooleacuteenne
faux clef absente vrai clef preacutesente
HEURE Heure actuelle Information numeacuteriquesous la forme dunestructure agrave 3 membres
Membres de la structureHEURE H heure (0 agrave 23) M minutes (0 agrave 59) S secondes (0 agrave 59)
RAZ_C Raz du compteur partiel Ordre Raz immeacutediate agrave la reacuteception delordre
INFOSCT Vitesse instantaneacuteevitesse moyenne distancetotale parcourue etdistance partielle
Informationsnumeacuteriques regroupeacuteesdans une structure
Membres de la structureINFOSCT VI 0 agrave 999kmh VM 0 agrave 999kmh DT 0 agrave 9999km DP 0 agrave 9999km
MENUS Menus hieacuterarchiquesgraphiques pour composerles paramegravetres du tableaude bord et du controcircleur
Graphiques sur le LCD Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
INFOSCY Informations destineacutees aucycliste
Graphiques textes etnombres sur le LCD
Ecran graphique de 64x128pixels (modegravele S64128G deDISPLAYTECH)
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Analyse succincte des fonctions du TdB
Fonctions Description ReacutealisationFP7 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec le controcircleur (I2C)
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
FP1 reacuteception ettri desinformations
Cette fonction identifie les informationspertinentes dans le flux I2C les meacutemorise et lestransmet aux fonctions concerneacutees
Structure logicielle
FP2 calculsdesinformationsagrave afficher
Les informations PERIOD_H NB_HALL etHEURE sont utiliseacutees pour calculer la vitesseinstantaneacutee la vitesse moyenne la distancetotale parcourue et la distance partielleLordre RAZ_C initialise la vitesse moyenne etla distance partielle
Structure logicielle
FP3 affichagegraphique
Les informations sont afficheacutees sous les formesgraphiques alphanumeacuteriques et icocircnes pourassurer la meilleure lisibiliteacute possible
Technologie LCD noir et blanc pourminimiser la consommation
FP4 horlogeautonome
Cette fonction produit linformation HEURE Structure mixte mateacuterielle timer du microC logicielle comptage de temps en
heures minutes et secondesAutonomie supeacuterieure agrave 2 ans
FP5 gestiondes menushieacuterarchiques
La fonction affiche des menus sur le LCD pourpermettre au cycliste de reacutegler les paramegravetresavec les 5 touches du clavier
Structure mixte mateacuterielle clavier matriceacute de 5
touches logicielle identifications des
ordres menus et paramegravetresFP6 transmissionsdesparamegravetres aucontrocircleur
Constructions des trames de donneacutees agravedestination du controcircleur (structurePARAMCONT)
Structure logicielle
se reporter aux documents ressources associeacutes
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
le s
cheacutem
ast
ruct
urel
exi
stan
t
Ada
pter
le lo
gici
el agrave
un
nouv
eau
cahi
er d
esch
arge
s
Eacutela
bore
r une
nou
velle
maq
uette
Eacuteta
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maq
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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513 OT3 BMSScheacutema fonctionnel de degreacute 1
Les structures eacutelectroniques sont alimenteacutees par la batterie surveilleacutee En conseacutequence les technologiessont choisies pour minimiser la consommation de faccedilon agrave conserver la capaciteacute de la batterie le pluslongtemps possible en phase de repos ou de stockage
FP2Preacutelegravevement
tensions et courant
EEFBMS ou EECBMSEEPBMS
FP1Coupure EEPBAT
FP3Surveillance de latension de chaque
eacuteleacutement
FP6Equilibrage des
eacuteleacutements en chargeA
VB
AT
EEFBAT ou EECBAT
CHALEUR_BMS
FP4Surveillance du
courant
RESTARTBMS
FP5Surveillance de la
tempeacuterature
PARAMBMS
FP7Transmission des
informations deacutetatdu BMS
DEFBMS
DATABMS
V_EL
IBAT
AIB
AT
ATE
MP
TEMPBAT
FP8Gestion du bus
I2CI2C_BMS
DEFBAT
EQUI_EL
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 35 sur 57
6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Caracteacuteristiques des ES du BMS
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEPBAT Energie eacutelectrique fournie
par la batterie LiPo ouLiIon
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEPBMS Energie eacutelectrique fourniepar le BMS
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBMS Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur en phase defreinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EEFBAT Energie eacutelectrique fourniepar le moteur via lecontrocircleur et le BMS enphase de freinage
Tensions DCLe courant est fonctiondu freinage
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 20A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
EECBAT Energie eacutelectrique fournieagrave la batterie par lechargeur via le BMS
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
DEFBAT Indication dun deacutefaut debatterie ayant causeacute lacoupure de leacutenergie
Indicateur lumineux Couleur rouge clignotant
RESTARTBMS Ordre de fermeture dufusible eacutelectronique
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter pour eacutevitertoute action accidentelle
TEMPBAT Tempeacuterature du pack Bus I2C Conformes au bus I2CPas disolation galvanique
V_EL Tension DC de chaqueeacuteleacutement du pack (jusquagrave10) 0V () agrave 45V
Ensemble de signauxnumeacuteriques (max 10)
Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
IBAT Courant DC dans labatterie (0A agrave 30A)
Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bitsReacutesolution mini 8 bits
EQUI_EL Commande deacutequilibragedu courant de charge danschaque eacuteleacutement
Ensemble de signauxPWM (max 10)
Tension deacutequilibrage 42V05Courant deacuteriveacute 0 agrave 03AReacutesolution 10mA
CHALEUR_BMS Chaleur produite par ladeacuterivation des courants decharge
Chaleur Dissipeacutee par un radiateur
AVBAT Anomalie sur la tensiondun ou plusieurs eacuteleacutements
Signal binaire Seuil ajustable de 27V agrave 32V
AIBAT Surintensiteacute en charge ouen deacutecharge
Signal binaire Seuil ajustable de 1A agrave 30A
ATEMP Surchauffe du pack Signal binaire Seuil ajustable de 50degC agrave 70degC
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesPARAMBMS Paramegravetres du BMS Information numeacuterique Structure PARAMBMS
NB_BMS 0 agrave 7 NB_EL 1 agrave 10 EQUI_V 42V05 SEUIL_V 27V agrave 32V SEUIL_I 1A agrave 30A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
DATABMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DATASCONT V_EL 10 x int I_BAT int TEMPBAT int EQUI_EL 10x int
DEFBMS Informations du BMS Information numeacuterique Structure DEFBMS AVBAT char AIBAT char ATEMP char
I2C_BMS Informations eacutechangeacuteesavec dautres BMS ou lePC optionnel
Bus I2C Conformes au bus I2CIsolation galvanique
Analyse succincte des fonctions du BMS
Fonctions Description ReacutealisationFP1 coupure Fonction de fusible eacutelectronique reacutearmable
Une anomalie coupe lalimentation en eacutenergieentre la batterie et le controcircleur ou le chargeurquel que soit son sens
Mateacuterielle MOSFETCourant max 20AReacutesistance de contact lt 5mTenue en tension 80V
FP2 preacutelegravevementtensions etcourant
Cette fonction mesure les tensions de chaqueeacuteleacutement du pack et le courant dans la batterie (encharge et en deacutecharge) et les convertis ennumeacuterique
Mesure des tensions par multiplexageCAN 16 bits inteacutegreacute au microCMesure du courant shunt + CAN 10bits mini inteacutegreacute au microC
FP3 surveillancede la tensionde chaqueeacuteleacutement
AVBAT est produit par comparaisons avec leseuil SEUIL_VEQUI_EL est produit par comparaisons avec leseuil EQUI_V sil est deacutepasseacute EQUI_EL piloteFP6 pour deacuteriver une partie du courant de chargedans leacuteleacutement concerneacute et maintenir sa tension agraveEQUI_V
Mixte mateacuterielle timer du microC pour
produire le PWM logicielle comparaisons et
reacutegulations
FP4 surveillancedu courant
Comparaison avec le seuil SEUIL_I Logicielle
FP5 surveillancede latempeacuterature
Comparaison avec le seuil SEUIL_T Logicielle
FP6 eacutequilibragedes eacuteleacutementsen charge
La fonction permet pour chacun des eacuteleacutements debatterie de deacuteriver une partie du courant total decharge et ainsi limiter toute surchargeLa fonction peut controcircler jusquagrave 10 eacuteleacutements
Mateacuterielle des transistors MOSassocieacutes agrave chaque eacuteleacutement deacuteriventune partie du courant par PWMLeacutenergie est dissipeacutee en chaleur
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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FP7 transmissiondesinformationsdeacutetat
Constructions des trames de donneacutees agravedestination des autres BMS du pack (structuresPARAMBTS DATABMS et DEFBMS)
Logicielle
FP8 gestiondu bus I2C
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec les autres BMS ou un PCdans le service technique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes514 OT4 Chargeur LiPo
Le chargeur est destineacute agrave un usage dans le service technique Les consideacuterations lieacutees au prix de revientne sont pas agrave prendre en compte
Caracteacuteristiques des ES du chargeur
Nom Description Nature CaracteacuteristiquesEEALIMC Energie eacutelectrique fournie
par une batterie de typeautomobile
Tension DCLe courant est fonctionde la demande
Tension 12V agrave 15VCourant max 15A
EECBMS Energie eacutelectrique fourniepar le chargeur
Tensions et courantssont controcircleacutes pour lerespect de lalgorithmede charge de la batterie
VBMS = 32 agrave 42V (36V nom)IBMSmax = 3A
STARTC Ordre de deacutemarrer uncycle de charge
Bouton poussoir Encastreacute pour eacuteviter toute actionaccidentelle
ENDC Indication de la fin duncycle de charge
Indicateur lumineux Couleur rougeClignotant en chargePermanent en fin de charge
VBAT Tension DC totale dupack en charge
Signal numeacuterique Codage BN sur 16 bitsReacutesolution 16 bits
FP2Preacutelegravevement
tension et courant
EEALIMCSTARTC
FP1Controcircle de la
charge
EECBMS
FP3Enregistrer lescaracteacuteristiques
sur un cycle
ENDC
VBAT
CTLC
IBAT
DATASC
FP4Gestion dubus USB1
USB_C PARAMC
RI_BAT
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 33 sur 57
Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Nom Description Nature CaracteacuteristiquesIBAT Courant DC dans la
batterie (0A agrave 3A)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsRI_BAT Reacutesistance interne de la
batterie (0 agrave 200m)Signal numeacuterique Codage C2 sur 16 bits
Reacutesolution mini 8 bitsPARAMC Paramegravetres du chargeur Information numeacuterique Structure PARAMC
TYPBAT Ni-Mh Li-Ionou Li-Po
V_CH 400V agrave 420V NB_EL 1 agrave 10 IBATmax 0 agrave 3A SEUIL_T 50degC agrave 70degC
CTLC Commandes du chargeur Information numeacuterique Structure CTLC STARTSTOP DOWNLOAD
DATASC Caracteacuteristiques de chargeenregistreacutees agrave chaqueseconde pendant le cycle(dureacutee max 24h)
Information numeacuterique tableau de 86400structures au maximum
Structure DATASC VBAT unsigned int IBAT unsigned int RI_BAT unsigned int
USB_C Informations eacutechangeacuteesavec le PC optionnel(PARAMC CTLC etDATASC)
Bus USB1 Conformes aux speacutecifications ducomiteacute USB-IF
Analyse succincte des fonctions du chargeur
Fonctions Description ReacutealisationF1 controcirclede la charge
Cette fonction utilise EEALIMC et exploitePARAMC VBAT et IBAT pour charger labatterie en respect de lalgorithme de chargeLe cycle de charge est controcircleacute par STARTCetou CTLC ENDC indique la fin du cycleElle lance chaque seconde un cycle de mesure deRI_BAT
Mixte mateacuterielle conversion DC-DC controcircleacuteelogicielle reacutegulation de la tension reacutegulation du courant algorithme de charge
F2 preacutelegravevementtension etcourant
Cette fonction mesure la tension du pack et lecourant et les convertis en numeacuterique
VBAT CAN 16 bits inteacutegreacute au microCIBAT CAN 10 bits mini inteacutegreacute aumicroC
F3 enregistrer lescaract sur uncycle
Cette fonction accumule chaque seconde lesmesures VBAT IBAT et RI_BAT (structureDATASC) au cours dun cycle de charge
Mixte mateacuterielle meacutemoire EEPROM ou
flash externe de 512K logicielle transfert dans
lEEPROMF4 gestiondu bus USB
Cette fonction assure les liens et les eacutechangesdinformations avec un PC dans le servicetechnique
Structure mixte mateacuterielle adaptations au bus logicielle gestion du protocole
se reporter aux documents ressources associeacutes
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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52 Contraintes lieacutees agrave larchitecture mateacuterielle ou logicielle521 Principaux logiciels mis en œuvre CAO Protel DXP Environnement de deacuteveloppement MPLAB pour dsPIC (programmation en C) Environnement de deacuteveloppement IAR pour MSP430 (programmation en C)
522 Principales structurescomposants agrave valider OT1 controcircleur Commande de moteur brushless 750W agrave transistors MOS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Capteurs de courants Convertisseur USB1 UART Bus USB I2C et One Wire Bus SPI pour la gestion dune SD Card Uniteacute centrale agrave microcontroleur dsPIC
OT2 tableau de bord Affichage LCD graphique agrave communication par bus SPI Horloge autonome inteacutegreacute dans le microC Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation Bus I2C Alimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-eacuteclairage Alimentation de sauvegarde de lhorloge
OT3 BMS Fusible eacutelectronique agrave transistors MOS 100V20A Alimentation DC agrave tregraves faible consommation Amplificateur diffeacuterentiel dinstrumentation Equilibreur de courant de charge pour 10 eacuteleacutement Li-Po Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits sigma delta pour la mesure des tensions Capteur de courant Capteur de tempeacuterature Bus I2C Uniteacute centrale agrave microcontroleur MSP430 agrave faible consommation
OT4 chargeur Convertisseur DC-DC eacuteleacutevateur 12V15V 32V agrave 42V 3A max piloteacute par une sortie PWM du
MSP430 Capteur de courant Mesure de reacutesistance interne Source de tension de reacutefeacuterence agrave haute stabiliteacute CAN 16 bits pour la mesure des tensions Meacutemoire EEPROM ou FLASH agrave bus seacuterie Convertisseur USB1 UART Bus USB1 Uniteacute centrale agrave microcontroleur PIC24
Les eacutetudiants sont eacutegalement chargeacutes de valider les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvre
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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523 Principales fonctions logicielles agrave validerLes sources de ces fonctions sont fournis Les eacutetudiants sont chargeacutes de les tester dy apporter quelquesmodifications (adaptations agrave limplantation et au microcontroleur utiliseacute) et de les valider OT1 controcircleur Commande PWM pour moteur brushless triphaseacute (dans FP2 et FP3) Gestion communications I2C (couche liaison) Gestion communications UART (couche liaison) Gestion communications One Wire (couche liaison) Gestion communication SPI pour les eacutechanges avec la SD Card (couche liaison) Gestion du format FAT (FAT16 et FAT32) sur SD Card
OT2 tableau de bord Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCD graphique Gestion communications I2C (couche liaison) Calculs des informations agrave afficher (FP2) et affichage graphique (FP3)
OT3 BMS Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutement (FP3) Equilibrage des eacuteleacutements en charge (partie logicielle de FP6) Surveillance du courant (FP4) Surveillance de la tempeacuterature (FP5) Gestion communications I2C (couche liaison)
OT4 chargeur Reacutegulation tension (dans F1) Reacutegulation courant (dans F1) Enregistrer une structure DATASC dans la meacutemoire EEPROM ou FLASH (dans F3) Gestion communications UART (couche liaison)
524 Organisation mateacuterielleLes eacutequipes deacutetudiants sont constitueacutees par OTChaque eacutetudiant reacutealise et teste une maquette qui assure une partie des fonctions de lOTChaque maquette comporte son propre microcontroleur pour faciliter les phases de testsLes interconnexions entre les maquettes doivent permettre de constituer un OT fiable preacutesentable etexploitable en laboratoire525 Organisation logicielleLes eacutetudiants sont chargeacutes de valider en prioriteacute les fonctions logicielles dinitialisation (en C) despeacuteripheacuteriques du microcontroleur mis en œuvreLa reacutepartition des tacircches les charge aussi de la validation de certaines fonctions internesAu final il nest pas exigeacute que lOT reacutealise toutes les fonctions de service de lOT53 Contraintes speacutecifiques lieacutees agrave lenvironnementLentreprise partenaire souhaite faire industrialiser les objets techniques OT1 OT2 et OT3 par un soustraitant agrave partir des documents produits par les eacutetudiantsLe rapport deacutetude le dossier de fabrication les sources commenteacutes et le rapport de test devront donnertoutes les informations neacutecessaires au bureau deacutetude chargeacute de ces deacuteveloppements
Leacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacutees
En conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacute
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
le s
cheacutem
ast
ruct
urel
exi
stan
t
Ada
pter
le lo
gici
el agrave
un
nouv
eau
cahi
er d
esch
arge
s
Eacutela
bore
r une
nou
velle
maq
uette
Eacuteta
blir
des
proc
eacutedur
esde
test
s su
r une
maq
uette
Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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54 Contrainte eacuteconomiqueA terme lobjectif de lentreprise partenaire est de proposer les objets techniques OT1 OT2 et OT3 agrave lavente Leurs prix doivent rester comparables agrave la concurrence malgreacute les nouvelles fonctions de serviceChaque composant sera donc choisi pour son rapport qualiteacuteprix en grande quantiteacute et sa disponibiliteacuteagrave moyen termePour la reacutealisation des maquettes le budget total est limiteacute agrave 1000euro y compris la fabrication des cartesde cacircblage imprimeacute par un sous-traitant55 Documents et moyens technologiques mis agrave disposition Eleacutements du systegraveme disponible
Lentreprise partenaire a fourni gracieusement les eacutequipements suivants 1 controcircleur actuellement commercialiseacute 1 prototype du nouveau controcircleur Ki 1 prototype du nouveau tableau de bord Veacuteo 1 chargeur LiPo 36V2A 1 batterie LiPo 36V8Ah 2 moteurs brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration (1 prototype + 1 modegravele de seacuterie) 1 lot daccessoires poigneacutee dacceacuteleacuteration capteur peacutedale freins eacutelectrique
Banc de testLeacutequipe des professeurs deacutelectronique a construit 2 bancs de test permettant la mise en œuvre desmoteurs brushless en traction et en freinage (pour les tests en restitution deacutenergie)
CAO Protel DXP
Reacutealisation PCB Au lyceacutee pour les cacircblages de classe 3 ou infeacuterieure Chez un sous-traitant pour les classe supeacuterieures et si la meacutetallisation des trous simpose
Documents speacutecifiques Divers
Nom Pg Auteur Descriptionl_12420020509fr00010044l_21120030821fr00240048l_10620050427fr00170031
442515
Parlementeuropeacuteen
Directive 200224CE et correctifs relatifs agrave lareacuteception des veacutehicules agrave moteur agrave deux ou troisroues
AN-1084 13 IRF Power MOSFET BasicPresentation_I2Cpdf 25 FRANCOMME Description du bus I2CDG232_20pdf 16 FTDI Mise en œuvre FT232BM (bus USB1)Capteur courantpdf 18 HATTAB Technologie et choix dun capteur de courantLipo Cells LithiumPolymerpdf
52 KOKAM Informations sur les batteries LiPo (technologie etmise en œuvre)
OT1 controcircleurNom Pg Auteur Description
Dossier de fabricationdu controcircleur actuel
2 Scheacutema structurel et implantation
Dossier de fabricationdu prototype Ki
2 CyrilHAENNEL
Scheacutema structurel et implantation
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Caracteacuteristiquesmoteur BLDCVelectrispdf
2 Equipepeacutedagogique
Caracteacuteristiques eacutelectriques et meacutecaniques dumoteur brushless Phantom de nouvelle geacuteneacuteration
BrushlessBLDC +AN885
33 FOURDANMicrochip
Fondamentaux sur les moteurs BLDC (brushlessDC)
Principe_SVM_BLDC 8 CREMMEL Principe de la Space Vector Modulation
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 34 sur 57
56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Programme SVM surdsPICF2010 V2
45 CREMMEL Analyse du programme SVM implanteacute dans undsPIC
AN898 18 Microchip Choix des transistors MOS pour la commande demoteur
AN1048 9 Microchip Evaluation des pertes dans les commandes demoteurs BLDC (brushless DC)
MOSFET Gate DriveCircuitspdf
37 LaszloBALOGH
Note dapplication sur les structures de commandede MOSFET
MOS dV-dtpdf 7 SteveMAPPUS
Protection des MOSFET dun bras PWM contre leseffets des dVdt excessifs
tpap-6pdf 10 IRF Switching Voltage Transient Protection Schemesfor High Current IGBT Modules
SD Card avecdsPIC4011pdf
34 CREMMEL Gestion dune SD Card via le coupleur SPICacircblage et fonctions de la couche liaison
Gestion FAT avecdsPIC4011 V2pdf
36 CREMMEL Gestion dune FAT sur une SD Card
OT2 tableau de bordNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
Afficheurs LCD 7 Description de la technologieLCD Nokia 3310 2 CREMMEL Description et mise en œuvre du LCD Nokia 3310Test Nokia 3310MSP430c
11 CREMMEL Bibliothegraveque de fonctions dexploitation du LCDNokia 3310 et programme de test
OT3 BMSNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
LiPo Balancer 4 ELV Analyse et reacutealisation dun module deacutequilibragepour 1 eacuteleacutement
slva155pdf 17 Texas Instr Principe et mise en œuvre dun circuit deacutequilibragede 4 eacuteleacutements LiPo
AN53-6pdf 16 Linear Commande de MOSFET sur tension eacuteleveacutee (HighSide MOSFET)
OT4 chargeurNom Pg Auteur Description
Scheacutema proposeacute 2 Equipepeacutedagogique
Scheacutema structurel valideacute partiellement (parsimulation etou tests)
tcasii05_chargerpdf 5 MIN CHEN Accurate Compact and Power Efficient Li-IonBattery Charger Circuit
BatteryChargerReport 55 GLEYSER Projet de chargeur universel de batterieALC 8000 16 ELV Analyse et reacutealisation dun chargeur universel
30V5AMAX1647-MAX1648pdf
25 Maxim Chargeur indeacutependant de la chimie des batteries
AN947apdf 16 Microchip Algorithme de charge des batteries LiPo Instrumentation
Tous les instruments de mesure traditionnel dun laboratoire auxquels sajoute un wattmegravetretriphaseacute et une cameacutera infrarouge precircteacutes par la section BTS eacutelectrotechnique
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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56 Exigences qualiteacute agrave respecter561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiserDans la mesure du possible les composants choisis seront ceux utiliseacutes pour la reacutealisation du produitfinal La tacircche dinteacutegration du sous traitant en sera faciliteacuteeLa qualiteacute de reacutealisation des maquettes doit permettre une bonne reproductibiliteacute (la socieacuteteacute Velectris souhaite fournir des ensembles de maquettes agrave
quelques unes de ses filiales pour proceacuteder agrave des tests) un cacircblage fiable pour permettre des tests en situation (sur un veacutelo)
Les OT du projet sont destineacutes au grand public En conseacutequence les composants seront seacutelectionneacutespour leur robustesse et les fonctions dont les eacutetudiants ont la charge seront testeacutees dans les conditionsextrecircmesLes mesures de speacutecifications et de performances des OT constitueacutes par lassociation des maquettesseront reacutealiseacutees par lentreprise Velectris Elle se charge aussi du respect des reacuteglementations562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppementTous les choix effectueacutes (technologie composants structures hellip) sont justifieacutes et commenteacutes dans lerapport deacutetude Les simulations effectueacutees y figurent aussi Les reacutefeacuterences des documents ressourcessont indiqueacutesLe dossier de fabrication des maquettes est utilisable par un sous-traitant pour fabriquer la carte decacircblage imprimeacutee commander et cacircbler les composantsLes proceacutedures de tests sont eacutetablies agrave partir dobjectifs parfaitement deacutetermineacutes Les reacutesultats positifsou neacutegatifs sont consigneacutes et commenteacutes563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produirePas dexigence particuliegravere de VelectrisBien entendu les diffeacuterentes productions et en particulier le dossier technique final seront eacutevalueacutes parleacutequipe enseignante et la commission dinterrogation sur leurs qualiteacutes preacutecision rigueur clarteacute564 Exigences qualiteacute sur la livraisonLes maquettes produites par les eacutetudiants restent au lyceacutee CouffignalPar contre les dossiers de fabrication permettent agrave un sous traitant de reproduire ces maquettes(fabrication des cartes commande et cacircblage des composants) Les rapports deacutetude et de tests sontutiliseacutes par le service technique de Velectris pour mener agrave bien les tests des fonctions de service ensituation reacuteelleEn cas de satisfaction ces mecircmes documents seront utiliseacutes par un bureau deacutetude en sous-traitancepour la reacutealisation des prototypesCes exigences neacutecessitent la fourniture des codes sources parfaitement commenteacutes pour permettredeacuteventuelles modifications ou ameacuteliorationsNote M Pascal NUTI pdg de Velectris fera partie des commissions dinterrogation de leacutepreuve565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitationLeacuteleacutement dangereux de ce projet est la batterie Li-Po elle peut fournir des courants tregraves eacuteleveacutes et provoquer des brucirclures par contact ou projection elle peut exploser si les regravegles de charge ne sont pas respecteacuteesEn conseacutequence la batterie ne sera utiliseacutee quen cas de neacutecessiteacute absolue et dans un coffret reacutesistantau feu Un fusible rapide est inseacutereacute dans le cacircble de liaison Un extincteur est disponible agrave proximiteacuteLeacutequipe peacutedagogique et les eacutetudiants sengagent agrave ne divulguer les informations relatives agrave ce projetquapregraves lautorisation de la socieacuteteacute Velectris
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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eacutedur
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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6 Reacutepartition des tacircches par eacutetudiantLa reacutepartition des tacircches nest pas encore nominative Il nest donc pas encore possible de preacuteciser lenom des eacutetudiantsElle a eacuteteacute eacutelaboreacutee pour que chaque eacutetudiant puisse ecirctre eacutevalueacute sur les principaux savoir-faire descompeacutetences C1 C2 C3 et T2 viseacutees par leacutepreuve E62Compeacutetence C1 Choisir les nouveaux composants et technologies Adapter le scheacutema structurel existant Valider les nouvelles structures partielles par simulation etou sur carte deacutetude Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C2 Analyser les fonctions logicielles fournies Mise au point de ces fonctions par tests sur carte deacutetude Produire les fonctions logicielles corrigeacutees Reacutediger le rapport deacutetude
Compeacutetence C3 Produire le dossier de fabrication Reacutealiser et cacircbler la maquette
Compeacutetence T2 Tester la reacutealisation des fonctions internes En eacutequipe tester certaines fonctions de service de lOT Reacutediger le rapport de test et la synthegravese Adapter le scheacutema structurel existant
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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des
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eacutedur
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 56 sur 57
10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Equipe OT1Controcircleur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 1 Fonction secondaire Commande PWM de FP1 et FP2 pourmoteur BLDC triphaseacute de type sinusoiumldalObjectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (tacircche de leacutetudiant 2) les preacutelegravevements des tension et courants (tacircche de leacutetudiant 2) un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures de protection et la configuration du dsPIC
Etudiant 2 Fonction FP6 Preacutelegravevements tensions et courants (capteurs decourant agrave effet Hall)Fonction secondaire Coupure de roue libre de FP1 et FP2Objectifs Reacutealiser une maquette agrave implanter dans un boicirctier dissipateurBEX-803 de BOX ENCLOSURE (160x100x45mm) comportant le pont triphaseacute agrave transistors MOS preacuteceacutedeacutes de ses drivers
ainsi que les structures de protection (tacircche de leacutetudiant 1) un connecteur pour la liaison avec la batterie un connecteur pour la liaison avec le moteur une entreacutee poigneacutee de commande en tension sur un
connecteur speacutecifique le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements des tension et courants un connecteur DB25 pour la liaison avec le microC des maquettes
des eacutetudiants 3 4 ou 5 et la fourniture du 12VValider expeacuterimentalement les choix des composants desstructures et la configuration du dsPIC
Etudiant 3 Fonction FP5 Gestion du bus USBFonction secondaire Deacutecodage trames NMEA de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC le circuit inteacutegreacute de passerelle UARTUSB un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie via un
module dadaptation de niveaux amovible un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physiqueliaison et de la fonction Deacutecodage trames NMEA
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
pter
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 56 sur 57
10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Etudiant 4 Fonctions secondaires Gestion SD Card et FAT de FP7Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un connecteur pour une SD Card standard un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DIN6 pour la connexion du GPS seacuterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison et des fonctions de la bibliothegraveque FAT utiliseacutees
Etudiant 5 Fonction secondaire Identification de la clef codeacutee et Gestiondu bus I2C (liaison au tableau de bord) de FP5Objectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC un bornier de connexion du iButton un connecteur de liaison I2C au tableau de bord un connecteur DB25 pour la liaison avec les maquettes des
eacutetudiants 1 ou 2 un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTests et validations des fonctions des couches physique etliaison des 2 bus
Equipe OT2Tableau de
bord
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 6 Fonctions auxiliaires dalimentationFonction FP4 Horloge autonomeObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 7 Fonction FP3 Affichage graphiqueObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Test validation et caracteacuterisation des fonctions
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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82 OT2 Tableau de bord
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Etudiant 8 Fonction FP7 Gestion du bus I2CObjectifs Reacutealisation dune maquette de lOT complet sinteacutegrant dans leboicirctier conccedilu agrave cet usage par Velectris Elle comporte lalimentation des structures eacutelectroniques et des leds de reacutetro-
eacuteclairage lalimentation de sauvegarde de lhorloge le microcontroleur et le connecteur JTAG deacutemulation le LCD et les boutons poussoirs adapteacutes au boicirctier le connecteur de liaison au controcircleur (I2C et alim)Tests et validations des fonctions des couches physique etliaison
Equipe OT3BMS
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 9 Fonction FP1 Coupure (fusible eacutelectronique)Fonction FP2 Preacutelegravevement du courantFonction auxiliaire Alimentation des structures eacutelectroniques duBMSObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le fusible eacutelectronique (fonction Coupure de roue libre) les preacutelegravevements du courant dans la batterie les douilles 4mm de liaison agrave la maquette de leacutetudiant 11 et
au controcircleurTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 10 Fonction FP2 Preacutelegravevement des tensionsFonction FP3 Surveillance de la tension de chaque eacuteleacutementFonction FP6 Equilibrage des eacuteleacutements en chargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation les structures de preacutelegravevement de la tension de chacun des 10
eacuteleacutements de la batterie les structures deacutequilibrage du courant de charge de chacun de
ces eacuteleacutements les douilles 4mm de connexion agrave la batterie et agrave la maquette
de leacutetudiant 10 le connecteur de liaison aux 10 eacuteleacutements de la batterieTest validation et caracteacuterisation des fonctions
Etudiant 11 Fonction FP6 Surveillance de la tempeacuteratureFonction FP8 Gestion du bus I2C agrave isolation galvaniqueObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC et le connecteur JTAG deacutemulation le capteur de tempeacuterature I2C coupleacute agrave un eacuteleacutement agrave
eacutechauffement reacuteglable pour les tests la structure du transmetteur I2C bidirectionnel le connecteur de liaison I2C avec les autres BMSTests et validations des fonctions des couches physique etliaison
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Equipe OT4Chargeur
Nom - Preacutenom Fonctions et tacircches principales agrave deacutevelopper par rapport auproduit
Etudiant 12 Fonction secondaire Conversion DC-DC de FP1 Controcircle de lachargeObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant le convertisseur DC-DC de type push-pull les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation (tacircche de leacutetudiant 14) le CAN sigma delta 16 bits (tacircche de leacutetudiant 14) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 13 Fonction secondaire Mesure reacutesistance interne de FP1Controcircle de la chargeObjectifs son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de geacuteneacuteration de la consigne de reacutegulation du
courant de mesure la structure de la fonction Mesure reacutesistance interne les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieReacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microCTest validation et caracteacuterisation de la fonction
Etudiant 14 Fonction FP2 Preacutelegravevement tension et courantFonction secondaire Alimentation des structures eacutelectroniquesObjectifs Reacutealisation dune maquette autonome comportant son propre microC de la seacuterie PIC24 la structure de lalimentation des fonctions eacutelectroniques les capteurs de tension et de courant pour les 2 boucles de
reacutegulation le CAN sigma delta 16 bits les structures de geacuteneacuterations des consignes de reacutegulations
tension et courant (tacircche de leacutetudiant 12) le convertisseur DC-DC de type push-pull (tacircche de
leacutetudiant 12) les douilles 4mm de connexion agrave la batterie un connecteur DB9 macircle pour le bootloader seacuterieTest validation et caracteacuterisation de la fonction
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
Tacircches geacuteneacuteriques Ada
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Action des eacutetudiants
C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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83 OT3 BMSEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
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Reacutealisation de cartes
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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7 Exploitation peacutedagogiqueCompeacutetences terminales eacutevaluables
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C1 C2 C3 T2 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14A Recherche etou exploitation de documents techniques en franccedilais ou en anglais
relatifs agrave un produit ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XB Analyse du cahier des charges du produit et extraction des speacutecifications associeacutees
agrave sa mission ( ( ( ( X X X X X X X X X X X X X XC Analyse fonctionnelle organique et structurelle dun systegraveme technique ou objet
technique ( ( X X X X X X X X X X X X X X
D Eacutelaboration drsquoun dossier drsquoaide au choix technique et eacuteconomique en vue decomparer plusieurs solutions techniques ( (
E Participation agrave leacutevaluation des coucircts de revient des produits eacutelaboreacutes parlentreprise agrave lrsquoanalyse de la valeur et au choix des solutions techniques ( ( X X X X X X X X X X X X X X
F Participation agrave lrsquoeacutelaboration du scheacutema structurel avec choix technologiques descomposants et justifications eacutecrites ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
G Eacutetablissement du dossier (scheacutemas structurels speacutecifications eacutelectriques hellip)neacutecessaire agrave la reacutealisation de la maquette ( ( ( X X X X X X X X X X X X X X
H Eacutetablissement du plan dorganisation technique des tacircches pour reacutealiser tout oupartie de la maquette ou du prototype X X X X X X X X X X X X X X
I Constitution du dossier de lancement de fabrication X X X X X X X X X X X X X XJ Suivi de processus dachats X X X X X X X X X X X X X XK Fabrication et assemblage de tout ou partie de maquette X X X X X X X X X X X X X XL Suivi dune production
M Reacutealisation et mise au point dun module de logiciel associeacute agrave la maquette X X X X X X X X X X X X X XN Intervention technique conduisant agrave la mise en conformiteacute du produit ou de la
maquette avec le cahier des charges X X X X X X X X X X X X X X
O Eacutelaboration de dossiers explicitant les tests eacutelectriques et fonctionnels agrave effectuersur la maquette et validation des moyens pour les reacutealiser X X X X X X X X X X X X X X
Q Participation agrave leacutelaboration des notices dutilisation et de maintenance pour leclient
R Veacuterification et validation agrave toutes les eacutetapes de la conception du produit de laconformiteacute des caracteacuteristiques avec les speacutecifications du cahier des charges
X X X X X X X X X X X X X XS Participation agrave leacutelaboration dun dossier destineacute agrave la recette de la maquette X X X X X X X X X X X X X XU Maintenance sur site et reacutedaction de fiches dintervention Constitution dun
reacutepertoire des deacutefauts et formalisation du retour dexpeacuterience
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
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8 Planification temporelle preacutevisionnelle81 OT1 Controcircleur
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83 OT3 BMSEt
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
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Reacutealisation de cartes
Pilotage
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
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Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
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41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
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Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
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Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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84 OT4 Chargeur de batterieEt
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
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Pilotage
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 56 sur 57
10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
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Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 57 sur 57
1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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BTS Systegravemes eacutelectroniques Page 55 sur 57
85 Calendrier preacutevisionnel
Remise des sujets de projet courant janvier Deacutebut du projet Semaine 2
Revue Ndeg1 Semaine 5
Revue Ndeg2 Semaine 11
Revue Ndeg3 Semaine 17
Remise des dossiers techniques (au chef de centre) Deacutebut juin
Sous eacutepreuve E6-2
9 Condition drsquoeacutevaluation pour leacutepreuve E6-2
Disponibiliteacute des eacutequipements
Leacutequipement sera-t-il disponible (cas du projet deacuteveloppeacute enentreprise)
oui non
Si non Comment proceacutedera-t-on (disponibiliteacute de la maquette dans le centre de formation hellip)
Atteintes des objectifs du point de vue clientQue devra-t-on observer agrave la fin du projet qui teacutemoignera de latteinte des objectifs fixeacutes du point devue du client Le client (le pdg de lentreprise) sera un membre de la commission dinterrogation Lobjectif estla validation (positive ou neacutegative) des fonctions dont les eacutetudiants ont la charge en vue duneinteacutegration par un bureau deacutetude sous-traitant
Dans le cas du projet deacuteveloppeacute en entreprise
Recours agrave une ou plusieurs entreprises soustraitantes
oui non
Si oui Liste des sous traitants
MTA
Missions
Reacutealisation de cartes
Pilotage
CREMMEL
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
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10 Observation de la commission de validationCe document initial comprend 56 pages et les documents annexes suivants ceux listeacutes au sect55(A remplir par lacommission de validationqui valide le sujet deprojet)
a eacuteteacute utiliseacute par la Commission Inter Acadeacutemique de validationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
qui sest reacuteunie agrave helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip le hellip 200hellip
Contenu du projet Deacutefini Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Choix du support
Problegraveme agrave reacutesoudre
Appartient agrave un des champs technologiques du RAP
Coheacuterent techniquement Pertinent agrave un niveau BTS
Complexiteacute technique (lieacutee au support ou au moyen utiliseacutes) Suffisante Insuffisante exageacutereacutee
Coheacuterence peacutedagogique(relative aux objectifs de lrsquoeacutepreuve) Le projet permet lrsquoeacutevaluation de toutes les compeacutetences terminales
Chaque candidat peut ecirctre eacutevalueacutes sur chacune des compeacutetences terminales
Planification des tacircches demandeacutees auxeacutetudiants deacutelais preacutevus hellip
Projet hellipDeacutefini amp raisonnable Insuffisamment deacutefini non deacutefini
Les revues de projet sont-elles preacutevues (dates modaliteacutes eacutevaluation) Oui Non
Conformiteacute par rapport au reacutefeacuterentielet agrave la deacutefinition de leacutepreuve Oui Non
Observations
Avis formuleacute par la commission de validation Sujet accepteacuteen leacutetat
Sujet agrave revoir Conformiteacute au Reacutefeacuterentiel de Certification Complexiteacute Deacutefinition et planification des tacircches Critegraveres deacutevaluation Autres
Sujet rejeteacuteMotif de la commission
Nom des membres de la commission de validation inter acadeacutemique Nom Etablissement Acadeacutemie Signature
Visa de lautoriteacute inter acadeacutemique Nota
(nom qualiteacute Acadeacutemie signature)Ce document est contractuel pour la sous-eacutepreuve E6-2 (ProjetTechnique) et sera joint au Dossier Technique de leacutetudiantEn cas de modification du cahier des charges un avenant sera eacutelaboreacuteet joint au dossier du candidat pour preacutesentation au jury en mecircmetemps que le carnet de suivi
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56
Epreuve projet technique Dossier contrat de projet Strasbourg ndash Session 2008
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1 PREacuteSENTATION ET SITUATION DU PROJET DANS SON ENVIRONNEMENT1
11 CONTEXTE DE REacuteALISATION 112 SITUATION DU PROJET 213 OBJECTIFS PROFESSIONNELS DU PROJET 2
2 PREacuteSENTATION DU PROJET 3
3 CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL 4
31 EXPRESSION DU BESOIN432 CONTRAINTES ET LIMITES DEacuteTUDE 833 CARACTEacuteRISATION DES FONCTIONS DE SERVICE 9
4 ANALYSE FONCTIONNELLE INTERNE 11
41 DIAGRAMMES SAGITTAUX 11411 Exploitation sur un veacutelo 11412 Parameacutetrage du controcircleur et du BMS au service technique de VELECTRIS 13413 Charge et controcircle de la batterie au service technique de VELECTRIS 14
42 SCHEacuteMAS FONCTIONNELS DE NIVEAU II 16421 OT1 Controcircleur 16422 OT2 Tableau de bord 16423 OT3 BMS 17424 OT4 Chargeur LiPo 17
5 MOYENS PREacuteLIMINAIRES DISPONIBLES ET CONTRAINTES DE REacuteALISATION 18
51 SPEacuteCIFICATIONS 18511 OT1 Controcircleur 18512 OT2 Tableau de bord (TdB) 22513 OT3 BMS 25514 OT4 Chargeur LiPo 28
52 CONTRAINTES LIEacuteES Agrave LARCHITECTURE MATEacuteRIELLE OU LOGICIELLE 30521 Principaux logiciels mis en œuvre 30522 Principales structurescomposants agrave valider 30523 Principales fonctions logicielles agrave valider 31524 Organisation mateacuterielle 31525 Organisation logicielle 31
53 CONTRAINTES SPEacuteCIFIQUES LIEacuteES Agrave LENVIRONNEMENT 3154 CONTRAINTE EacuteCONOMIQUE 3255 DOCUMENTS ET MOYENS TECHNOLOGIQUES MIS Agrave DISPOSITION 3256 EXIGENCES QUALITEacute Agrave RESPECTER 34
561 Exigences qualiteacute sur le produit agrave reacutealiser 34562 Exigences qualiteacute sur le deacuteveloppement 34563 Exigences qualiteacute sur la documentation agrave produire 34564 Exigences qualiteacute sur la livraison 34565 Exigences qualiteacute sur lrsquoenvironnement drsquoexploitation 34
6 REacutePARTITION DES TAcircCHES PAR EacuteTUDIANT 35
7 EXPLOITATION PEacuteDAGOGIQUE 40
8 PLANIFICATION TEMPORELLE PREacuteVISIONNELLE 41
81 OT1 CONTROcircLEUR 4182 OT2 TABLEAU DE BORD 4683 OT3 BMS 49OT4 CHARGEUR DE BATTERIE 5285 CALENDRIER PREacuteVISIONNEL 55
9 CONDITION DrsquoEacuteVALUATION POUR LEacutePREUVE E6-2 55
10 OBSERVATION DE LA COMMISSION DE VALIDATION 56