Mia électrique
La Mia electric est une petite voiture électrique fabriquée entre les années 2011 à 2014 dans l’usine de Cerizay.
Au niveau de ces caractéristiques elle dispose d’un moteur asynchrone de 10 kW, avec une masse comprise entre 750 kg a 850 kg en fonction de la capacité Batterie qui peut être de 8 kWh ou 12 kWh.
Les batteries sont constituées de 24 cellules de LiFePO4 d’une capacité de 105 Ah ou de 160 Ah soit 76,8 V nominale.
La société a fait faillite donc il n’y a plus de SAV, j’ai du faire beaucoup de rétro-ingénierie pour que les Mia continue a roulé, vous pouvez regarder toutes mes réalisations si dessous.
Vue 360°
Mia 21,5 kWh
Découvrir la conception et l'installation d'une batterie de 21,5 kWh dans une Mia courte.
Cette batterie permet d'avoir une autonomie comprise entre 150 à 200 km d'autonomie en fonction des routes et de la vitesse.
Cette batterie est constituée de 24 cellules unitaires de 280 Ah, divisés en 2 blocs de 12. J'utilise un BMS modifier pour qu'il communique avec la mia et retourne les bonnes informations à l'unité centrale de gestion. Il est également constitué d'un équilibreur de cellules permet de visualiser la tension et les résistances internes via une application en Bluetooth.
Le poids est environ 145 kg ce qui augmente le poids d'environ 20 kg par rapport à une batterie de 12 kWh E4V.
Un écran de gestion est indispensable pour le bon fonctionnement, il permet de remonter des informations cohérentes pour un bon suivi du système. (Prochaine vidéo à venir sur le nouvel écran avec communication Wi-Fi …)
Nouvelle Unité Centrale pour Mia Electric
En tirant parti de mon système UCVE, j'ai mis au point une toute nouvelle unité centrale pour la Mia, remplaçant ainsi l'ancienne (l’EGV). Cette innovation présente plusieurs avantages remarquables, notamment la capacité à réparer les véhicules souffrant de pannes au niveau de l'unité centrale, du système BVS, ou de l'IMO.
Ce qui distingue cette nouvelle unité centrale, c'est sa complète reprogrammabilité. En effet, elle peut être adaptée pour fonctionner avec pratiquement n'importe quel type de batterie, pourvu qu'elle soit équipée d'un BMS communicant CAN, délivrant 80 V. De même, elle peut être configurée pour être compatible avec un chargeur triphasé, permettant ainsi une recharge considérablement plus rapide. De plus, cette unité centrale peut être enrichie de fonctionnalités supplémentaires telles que la gestion de la PAC H2, ou d'autres innovations encore.
Mia Type 2 & Chargeur 6,6 kW
Voici enfin, la première Mia avec connecteur Type 2 et son chargeur de 6,6 kW. Pour faire cela, j'ai dû concevoir un module de communication entre la borne et le véhicule en respectant les normes IEC-61851. Le module reçoit la consigne de charges maximum envoyée par la borne en PWM et en retour il indique l'état du véhicule et du chargeur via des variations de tension sur le fil pilote.
Le module communique également avec le véhicule pour lui indiquer de démarrer la batterie pour la charger et adapter le courant de charge en fonction de l'état de la batterie. J’ai développé un nouvel algorithme de charge qui permet d’optimiser la vitesse de charge et l’équilibrage des cellules.
Le système est compatible avec les bornes triphasées 32 A AC, donc il est possible de faire fonctionner le TC-charger sur la phase 1 et le chargeur d'origine qui est toujours en place sur la phase 2, ce qui me permet d'avoir une charge de 9,6 kW soit 110 A DC de charge.
Grâce à cette puissance, il est possible de charger une batterie 12 kWh en 1h30 une batterie 8 kWh en moins d'une heure.
Prototype de Mia à l'hydrogène
Nous avons enfin réalisé les premiers tests de roulage avec la pile à combustible (PAC) hydrogène. Le système a été entièrement installé dans la Mia, avec les connexions effectuées à la batterie de puissance et à la batterie 12 V. J'ai dû utiliser un convertisseur 12V-220V pour alimenter l'automate.
Pour ces essais, j'ai utilisé une petite bouteille de dihydrogène, prêtée par l'école Centrale de Nantes et l'équipe D2SE. Cette bouteille contenait 5 litres d'hydrogène sous 200 bars, soit environ 0,09 kg. À pleine puissance, la pile consomme un peu plus d'un gramme d'hydrogène par minute, ce qui nous permet de l'utiliser pendant environ 1h30 avant de vider la bouteille, avec une production totale de 4,15 kWh d’électricité. Cela représente environ 27 km d'autonomie supplémentaire, sans prendre en compte les différents rendements...
Avec un réservoir plus adapté au véhicule, comme un réservoir de 50 litres sous 400 bars (soit 1,682 kg de dihydrogène), la PAC pourrait fonctionner pendant environ 26h87, produisant théoriquement 69,86 kWh, soit une autonomie d’environ 465 km, ou 506 km en incluant la batterie.
La nouvelle unité centrale de la Mia a très bien fonctionné et gère parfaitement la pile à combustible.
Si cela vous intéresse, vous trouverez de nombreuses informations techniques et des schémas sur le fonctionnement de cette pile à combustible ainsi que sur le matériel utilisé pour l'automatisation, en téléchargeant les PDF ici. ou ICI et ICI en Anglais.
Automatisation & essais PAC
Après les premiers essais concluants de la PAC de la Mia, j'ai continué la remise en état, en remplaçant l'automate par un système National Instruments constitué d'un ContactRIO et de 4 modules d’acquisition et de pilotage. J'ai fait une programmation temps réel qui tourne directement sur le ContactRIO plus une face avant pour piloter et monitorer les différents capteurs de la pile.
Lors de mes essais, j'ai fait une pointe à 2759 W soit quasiment le nominal de la pile qui est à 2880W.
Malgré une cellule en mauvais état, qui fait chuter la tension de la PAC 1, anormalement.
Les essais sont toujours réalisés à l'école Centrale de Nantes dans le laboratoire de recherche LHEEA et dans l'équipe D2SE.
Le fonctionnement d'une PAC PEM
J'ai effectué le premier démarrage de la piles à combustible à Membrane Échangeuse de Protons (PEM) de la Mia H2, depuis plus de 10 ans d'inactivité. Grâce à un petit générateur d’hydrogène de 120 W qui permet de monter une petite réserve de 500 ml à 10 bars. J’ai pu effectuer les premiers tests, la tension monte très vite (jusqu'à 160 V) et j'ai réussi à tirer en pic 855 W.
Sachant que la puissance nominale de la pile est de 2 x 1440 W soit 2880 W.
J'ai effectué un schéma du circuit des différents fluides qui circule dans la pile. J’explique bien plus de choses dans la vidéo que je vous invite à regarder.
Les essais sont réalisés à l'école Centrale de Nantes dans le laboratoire de recherche LHEEA et dans l'équipe D2SE.
Dépose PAC Mia H2
J'ai eu la chance de procéder à la dépose du seul prototype de pile à combustible hydrogène, qui a été installé sur une Mia électrique dans les années 2013.
L'opération a été réalisée dans le nouveau garage, ReVolte de Nantes.
Après avoir essayé de faire fonctionner le véhicule de manière normal sans la plie et être arrivé à la conclusion qu'il y avait un défaut dans le faisceau d'origine. Nous avons pris la décision de déposer la batterie E4V prototype qui dispose d'une capacité de 6,1 kWh (2P 24S 2x40Ah). Ensuite, nous avons déposé la pile à combustible.
Je suis actuellement en train d'essayer de remettre en route la pile à combustible sans la Mia, mais la rétro-ingénierie est compliquée, car je n'ai aucun document et peu de connaissances sur le fonctionnement des piles à combustible hydrogène. À suivre…
Mia Diagnostics & Simulation
Découvriez le logiciel que j’ai programmé pour la Mia électrique, il permet de visualiser l’état d’un grand nombre des composants du véhicule ce qui permet de faire un diagnostic rapide et fiable.
Il y a également une section de simulation qui permet de tester les éléments du véhicule indépendamment.
Il y a une simulation qui permet d’activer les contacteurs des batteries sans que le véhicule soit présent, ou encore un programme pour démarrer le variateur et faire tourner le moteur sur le véhicule ou faire fonctionner le chargeur séparément.
Pour la batterie 8 kWh, il est possible de visualiser l'intégralité des données transmises par le BMS ainsi que de modifier les valeurs de programmation de ce dernier ce qui permet de débloquer les Mia.
Regarder la vidéo, elle en dit beaucoup plus. 😉
Batterie 8 Kw/h
J'ai réparer la batterie d'une Mia électrique (LiFePo4 76V 105 Ah 8 KW/h 24 S).
Les symptômes étaient les suivants, la voiture refusait de démarrer, on entendait le contacteur de la voiture puis celui interne à la batterie pendant quelques secondes puis il coupait. La jauge affichait 100 % et lorsqu'on branche pour une mise en charge il consommé 600 W pendant quelques minutes.
Nous avons sorti la batterie puis nous avons constaté que la cellule n°9 était à 0 V.
Nous avons donc remplacé les 21 piles (32 650 / 5000 mAh) de la cellule défectueuse.
Nous avons également rajouté un câblage permettant de charger et de contrôler les cellules individuellement lorsque la batterie est montée.
J’ai programmé un logiciel qui permet de voir les données de la batterie et de reprogrammer les valeurs du BMS.
Voir également le L500 Pro qui permet également de diagnostiquer la Batterie 8 kW/h.
Diag L500 PRO
Grâce à mes recherches en rétro-ingénierie sur ce véhicule, j’ai conçu et programmé un afficheur / programmateur.
Il permet, de contrôler l’état de la batterie, SOC, Tension, Intensité, Températures, la tension de toutes les cellules, l'état de la batterie, etc.
Il est possible d’exporter les données récupérées via des QR code.
Il permet également de reprogrammer la batterie pour la débloquer momentanément et permettre la recharge de la batterie, dans certaines conditions.
Il peut fonctionner directement sur la prise OBD2 du véhicule, mais également sur une batterie 8 KW/h déjà démontée du véhicule.
Il permet également de simuler un BMS et ainsi de pouvoir brancher n’importe quel type de batterie.
D500 Et ça Démarre
Le D500 est un petit boîtier que j'ai conçu qui vient se brancher sur le connecteur de communication de la batterie de traction d'origine de la MIA. Il permet de simuler une batterie en bonne santé, mais il ne simule pas la tension sur le variateur donc il faut rajouter une source de 80 V sur les fils de puissance.
Le D500 est très pratique pour diagnostiquer les pannes sur les Mia, car il permet de nous indiquer si le défaut provient de la batterie ou du reste du véhicule.
Il permet également d'essayer le chargeur avec 2 puissances préconfigurer 10 A et 30 A.
Attention ce dispositif a été conçu pour une utilisation de diagnostic, ne pas rouler avec, car il ne transmet pas les défauts et la tension de la batterie au véhicule.
Les Mia Valence de 5 kW/h à 17 kW/h
La gamme des batteries Valence est constituée de plusieurs capacités et tension nous avons eu l’occasion de faire plusieurs combinaisons.
Nous avons commencé par faire une Mia de 10,6 kW/h avec 6 batteries U27-12XP en 76.8 V, 138 Ah.
Ensuite nous avons fait un prolongateur d'autonomie de 5,3 kW/h avec 4 batteries UEV-18XP soit 69 Ah, avec une communication CAN avec la Mia et la batterie principale pour prendre en compte l’autonomie supplémentaire.
Enfin nous avons utilisé des batteries U27-36XP en 38,4 V 44,5 Ah, ce qui nous permet de faire une Mia avec une batterie qui peut aller de 3,4 kW/h a 17 kW/h dans une Mia rallonger.
De manière générale le système est équilibré et sécurisé par un U-BMS LV.
Le U-BMS communiqué avec la voiture via le réseau CAN plus un dispositif d'adaptation spécialement que j’ai programmé pour la MIA.
Le U-BMS transmet les informations de sécurité en plus du SOC, de l'intensité, de la tension, de la température et du SOH à l'EGV.
Il transmet également au chargeur une intensité de charge optimale pour augmenter la durée de vis des batteries et permettre un majeur équilibrage.
G500 Débloquer la Mia
Les chargeurs de Mia on tendance a tomber en panne se qui peut provoquer un blocage du véhicule.
J’ai donc créé un petit boîtier le G500 qui envoie une séquence de déblocage sur le réseau CAN du véhicule.
Caractéristiques du chargeur :
- Entré AC 2 modèle 110 V et 230 V ou 230V uniquement 16A
- Sortie DC de 65 à 95 VDC 40A max
- Interface CAN
MIA avec BMS Emus
Les BMS des batteries Mia se bloquent régulièrement et il est très compliqué voire impossible des les débloquer, c’est pour cela que nous avons fait le choix de remplacer totalement le BMS pas un Emus et pour qu’il fonctionne avec la Mia j’ai conçu un adaptateur qui communique sur le réseau CAN du véhicule qui renvoie les infos du BMS vers la Mia et la Mia vers le BMS.
Le système est compatible avec les batteries 12 kw/h et 8 kw/h et même avec d’autres types de batteries de plus ou moins grande capacité et de différentes technologies.
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