BOSCH E-Bike : Différence entre versions

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* une platine électronique.
 
* une platine électronique.
 
C'est sur cette platine que sont raccordés le moteur, le capteur de couple, le câble venant du tableau de bord (4 fils moyens), celui venant de la batterie (2 gros fils, 2 moyens), et celui venant du capteur de rotation (2 petits fils).
 
C'est sur cette platine que sont raccordés le moteur, le capteur de couple, le câble venant du tableau de bord (4 fils moyens), celui venant de la batterie (2 gros fils, 2 moyens), et celui venant du capteur de rotation (2 petits fils).
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<!--====Outillage====
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* BTR 8
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* Torx T20 version longue
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* Extracteur de manivelle
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===Capteur de rotation===
 
===Capteur de rotation===

Version du 10 octobre 2019 à 18:01

Langue : Français

Introduction

Le but de cette page est de regrouper des informations sur le système BOSCH des vélos à assistance électrique (VAE).

Dans un premier temps, vu que c'est le seul que j'ai, cela concerne plus particulièrement un VAE avec les éléments suivants :

  • Intuvia : le tableau de bord.
  • PowerPack : la batterie.
  • PerformanceLine : le bloc moteur.
  • Manette de commande au guidon.
  • Capteur de rotation de la roue arrière.
  • Chargeur 220V.

Description des éléments

Manette 'des gaz'

Manette des gaz

La manette se fixe au guidon avec un collier plastique (1 vis BTR 3mm) et comporte 4 boutons poussoirs momentanés. Elle est reliée directement au tableau de bord.

Des appuis successifs sur le bouton (i) font changer les informations affichées sur le tableau de bord Intuvia. Les appuis sur les boutons (+) et (-) servent à augmenter ou réduire le niveau d'assistance du vélo. Enfin le bouton (walk) permet de faire avancer tout seul le vélo à faible allure quand on marche à côté.

Note : Ce dernier mode d'assistance n'est pas systématiquement activé sur tous les vélos et il ne l'est pas sur le mien. D'après les forums, il semble pouvoir être activé au moyen du logiciel propriétaire que BOSCH fournit à ses revendeurs agréés..

Tableau de bord

Intuvia

L'intuvia est le tableau de bord du système. Il est fixé au guidon par deux colliers (4 vis BTR 3mm). En plus d'être relié à la manette, il est relié au moteur à l'aide d'un câble qui descend par le tube de cadre. Il dispose d'un afficheur et de 4 boutons :

  • ON/OFF Marche/Arret
  • RESET
  • Éclairage
  • Informations

Le Marche/Arrêt sert bien entendu à activer ou désactiver tout le système.

Bouton RESET : un appui prolongé sur RESET va remettre à zéro les informations sur le dernier trajet effectué : temps de parcours, distance parcourue, vitesse maximale, mais pas le compteur général du vélo.

Le bouton Informations (i) sert à faire défiler les informations sur l'affichage de la même façon que celui qui est présent sur la manette.

Un appui simultané et prolongé sur RESET et Informations permet d'accéder au menu des réglages :

  • Heure
  • Circonférence de la roue motrice.
  • Langue
  • Unités de distances (km/miles)
  • Format de l'heure
  • Indication de changement de vitesse

ainsi qu'à d'autres informations non modifiables :

  • Temps total d'utilisation
  • Kilométrage total
  • Versions des différents firmwares

Le bouton Éclairage sert normalement à allumer les phares avant et arrière. Mon vélo n'en étant pas équipé d'origine je ne peut pas en dire beaucoup plus.

L'Intuvia a sa propre batterie Li-Po 3.7V 250mAh qu'il est possible de remplacer (voir liens au bas de la page) si elle s'est retrouvée complètement déchargée et qu'elle ne prend plus la charge. Ce modèle de batterie est assez facile à se procurer, rechercher '502030 Li-Po battery' sur ebay.com, par exemple.

L'Intuvia dispose en outre d'un port micro USB sur le côté droit qui sert au diagnostic et aux mises à jour. Il peut aussi servir à recharger un smartphone ou alimenter un dispositif en 5V dans la limite des 500mA.

Batterie

Batterie de Cadre

La batterie (POWERPACK 400) dont je dispose est un modèle qui s'insère dans un support sur le cadre, entre le guidon et le pédalier.

Cette batterie existait à l'origine en version 300Wh et 400Wh, et elle existe maintenant aussi en version 500Wh.

Il y a une serrure à clef pour éviter qu'on la vole trop facilement, et un connecteur au bas pour la relier au moteur ou au chargeur.

Il existe un autre modèle qui se fixe sur le porte bagages.

Bloc Moteur

Bloc Moteur

Le bloc moteur situé à la place du pédalier comporte :

  • le moteur proprement dit.
  • des pignons et des roulements.
  • un capteur de couple.
  • une platine électronique.

C'est sur cette platine que sont raccordés le moteur, le capteur de couple, le câble venant du tableau de bord (4 fils moyens), celui venant de la batterie (2 gros fils, 2 moyens), et celui venant du capteur de rotation (2 petits fils).


Capteur de rotation

Capteur de rotation

Le capteur de rotation de la roue arrière est fixé sur le bras inférieur de la fourche arrière et il détecte le passage d'un aimant fixé sur un rayon. Il est relié au moteur par un câble à deux fils. Comme il détecte le passage d'un aimant fixé sur un rayon, on peut supposer qu'il contient juste un interrupteur magnétique à lame souple (ILS ou Reed en anglais).

Chargeur

Connecteurs

Connecteur de l'Intuvia

Connexions du support de l'Intuvia

Le support du tableau de bord comporte deux rangées de contacts. L'une avec 3 contacts dorés, que j'ai baptisés G1 à G3 (G pour Gold) qui servent à raccorder la manette des gaz.

La deuxième rangée a 4 contacts argentés S1 à S4 (S pour Silver) et est raccordée à la masse (GND), au bus CAN (CAN-L et CAN-H) et au +10V8 fournis par le moteur quand il est alimenté.

Les câbles qui mènent à la manette (G1 à G3) ou au moteur (S1 à S4) sont fixés sous le support au moyen de 4 petites vis et d'un petit joint chacun. Les contacts se font avec des petits ressorts, ce qui permet de démonter les câbles sans rien dessouder.

Attention si vous démontez ces câbles de bien remettre les petits joints en place et de ne pas perdre de vis.

Sur mon vélo, le contact G3 n'est relié à rien, mais peut-être sert-il sur d'autres modèles de vélos.

Connecteur de la Batterie

Connecteur sur la Batterie

Le connecteur de la Batterie comporte 5 broches :

  • 2 grosses broches servent pour le 36V, (+36V, GND)
  • 2 autres sont reliées au bus CAN (CAN-L et CAN-H)
  • 1 broche sert au chargeur pour indiquer sa présence

Connecteur du Chargeur sur le cadre

L'embase connecteur du chargeur sur le cadre est la même que celle de la batterie à la différence près que les pins CAN-L et CAN-H ne sont pas présentes. Cette embase est un bon endroit pour mesurer la tension de la batterie en branchant un volt-mètre sur les bornes +36V et GND et en mettant le système sous tension.

Connecteurs du moteur

Connecteurs sur Moteur PerformanceLine

Il y a 5 connecteurs sur le Moteur PerformanceLine. Ces connecteurs ne sont accessibles qu'en démontant la pédale et le capot gauche du moteur :

  • le gros ovale à 4 fils mène à la Batterie
  • un autre connecteur à 4 fils mène à l'Intuvia
  • un va au capteur de rotation de la roue
  • les deux derniers vont aux phares AV et AR

Les connecteurs sont normalement étanches. Celui de la batterie a un petit verrouillage sur le côté pour éviter qu'il ne se débranche trop facilement. Si vous n'avez pas de phares sur le vélo, il y a de petits bouchons étanches à la place des câbles.

Schémas

Synoptique

Synoptique

La Manette des gaz est branchée directement sur l'Intuvia (le tableau de bord).

Le Capteur de rotation de la roue arrière est branché directement sur le Moteur.

L'Intuvia, la Batterie et le Moteur communiquent au moyen d'un bus CAN (CAN-L et CAN-H).

Quand le système est activé, l'Intuvia reçoit du +10.8V du Moteur pour recharger sa batterie Li-Ion.

Le +36V issu de la Batterie est raccordé au Moteur et, bien sûr, au Chargeur pendant la charge.

Le Chargeur, en plus des broches GND et +36V a un troisième fil qui fournit du +5V à la Batterie et l'informe ainsi qu'il est branché.

Schéma de câblage

Schéma de câblage

Le schéma de câblage permettra déjà de vérifier les connexions à l'ohm-mètre entre les différents éléments en cas de problème.

La manette (REMOTE) semble être assez passive et ne faire que des commutations de résistances. Sans appui sur un bouton, il y a 8.2K ohm entre REMOTE1 (G1) et REMOTE2 (G2) ce qui doit permettre à l'Intuvia de vérifier la présence ou l'absence de la manette. Ensuite, un appui sur un bouton va mettre en parallèle une autre résistance. Il est donc facile de vérifier le bon fonctionnement de la manette en mettant un ohm-mètre entre G1 et G2 sur le connecteur de l'Ituvia et en appuyant sur les différents boutons.

Analyse du fonctionnement

Charge de la batterie

La batterie débranchée du système ne fournit aucune tension sur ses bornes de puissance 36V. De son côté, le chargeur, quand il est débranché de la Batterie ne fournit aucune tension sur ses bornes de sortie 42V. En revanche, il fournit du 5V sur sa troisième broche, et quand on branche le chargeur sur la batterie, cette présence du 5V informe la batterie que le chargeur est branché. La batterie commute alors son 36V sur ses bornes de sorties. Quand il détecte ce 36V, le chargeur peut alors aussi commuter sa sortie et la charge de la batterie commence. Quand la tension de la batterie atteint son maximum, le chargeur coupe sa sortie 42V.

Mise en marche

Quand le système est OFF, la batterie, 'endormie', ne sort pas de 36V sur ses bornes de puissance. L'électronique du bloc moteur n'ayant pas d'alimentation propre et n'étant pas alimentée ne fait donc rien. Seuls l'Intuvia et la batterie, qui disposent d'une source d'alimentation propre peuvent initier la mise sous tension. On peut ainsi mettre en marche le système :

  • par le bouton on/off de l'Intuvia
  • par le bouton de la batterie

Si on met en marche le système depuis l'Intuvia, la première tâche de celui-ci sera de réveiller la batterie. Pour ce faire, il envoie des impulsions sur le bus CAN. Ces impulsions sont envoyées toutes les 1.6 secondes environ. Si au bout de 38 tentatives, la batterie ne s'est pas réveillée, l'Intuvia se remet en veille. Quand il reçoit ces impulsions, le chip transceiver TLE6251-2G en charge de la communication CAN sur la batterie, est capable de réveiller le micro-contrôleur de la batterie. Une fois le micro-contrôleur sorti de sa léthargie, la batterie se met à délivrer du 36V en sortie, le moteur qui est alors alimenté se réveille aussi, et la discussion à trois peut commencer sur le bus CAN.

Dès que le moteur est alimenté, il envoie à l'Intuvia du 10V8 environ (sur S4) qui lui permet de recharger sa batterie.

Discussion sur le bus CAN

Quand l'Intuvia, la batterie et le moteur sont alimentés et en marche, les trois interlocuteurs émettent des messages (trames plus ou moins longues) sur le bus CAN à la vitesse de 500kbps.

Le principe du bus CAN est assez simple : les messages qui y circulent se composent principalement d'un identifiant et de données. Chaque interlocuteur peut envoyer un message sur le bus. Si l'identifiant du message intéresse un des interlocuteurs, celui-ci va récupérer les données qu'il contient et les traiter. Un même message peut intéresser plusieurs interlocuteurs. Les messages CAN comportent un CRC permettant de vérifier l'intégrité des données, et le bus a aussi un mécanisme anti-collisions pour que tout le monde puisse prendre la parole sur le bus, ce qui rend le bus CAN très fiable.

Qui discute de quoi ?

On peut capturer les messages qui circulent sur le bus assez facilement mais on ne sait pas qui les a émis, ni à qui ils sont principalement destinés. On peut toutefois, au vu du fonctionnement normal du vélo faire quelques suppositions sur les messages émis :

Messages probablement émis par l'Intuvia :

  • L'Intuvia met en marche la Batterie (impulsions sur le bus)
  • L'Intuvia indique le niveau d'assistance au Moteur
  • L'Intuvia demande au Moteur d'allumer les phares
  • L'Intuvia demande à la Batterie de s'éteindre

Messages probablement émis par la Batterie :

  • la Batterie indique au système de se mettre en marche (suite appui sur son bouton)
  • la Batterie indique sa capacité résiduelle à l'Intuvia
  • la Batterie indique sa version de firmware

Messages probablement émis par le Moteur

  • le Moteur indique à l'Intuvia l'effort qu'il fournit
  • le Moteur indique à l'Intuvia la vitesse du vélo
  • le Moteur indique à l'Intuvia s'il faut changer de vitesse
  • le Moteur indique à l'Intuvia sa version de firmware
  • le Moteur indique à l'Intuvia son numéro de série

Liens

Forums

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