FAQ : Lithium – exploiter CU3 en CCCV sur chargeurs ZIVAN (Q9 standalone vs RE CAN/BMS)

Contexte

Une charge lithium de type CCCV se résume à trois éléments : (1) un courant CC limité (par le chargeur, la batterie, ou le BMS), (2) une tension CV correspondant à la tension maximale admissible du pack, (3) un critère de fin de charge (courant de fin, temporisation, ou décision BMS). Contrairement au plomb, on évite les phases d’égalisation/maintien prolongé qui n’ont pas le même sens sur lithium et qui peuvent dégrader la batterie si elles sont mal appliquées.

Sur le terrain (retrofit, véhicules industriels, machines mobiles), la question n’est pas seulement “comment charger”, mais aussi comment intégrer : câblage, protections, CEM, thermique, et cohérence avec la chaîne de sécurité batterie (contacteurs, autorisations, défauts).

Modes Q9 et RE

Sur les chargeurs ZIVAN, il faut distinguer deux philosophies :

• Mode standard Q9 (autonome) : l’utilisateur sélectionne une courbe de charge (CU1, CU2, CU3) et règle les paramètres associés. Le chargeur exécute la charge en standalone.
• Mode RE (esclave CAN) : le chargeur devient un actionneur de puissance, commandé par le système via CAN (souvent dans une logique de type CANopen / trames paramétrables selon l’intégration).

Point critique : en Q9, l’interface CAN peut être disponible pour des retours (états/diagnostic) mais n’est pas utilisée pour piloter la charge. Dans ce mode, si l’on tente d’envoyer des trames de commande, le chargeur peut remonter des messages d’erreur et ne “suivra” pas les consignes. À l’inverse, en RE, le pilotage CAN fait partie du principe de fonctionnement.

CU3 en pratique

En mode Q9, la courbe CU3 correspond à une courbe lithium CCCV autonome. Le principe est direct : vous paramétrez un courant constant (limité par le chargeur, ex. 25 A sur une version 96 V / 25 A) et une tension constante correspondant à la tension maximale de charge du pack. Le chargeur gère ensuite :

• la phase CC jusqu’à l’atteinte de la tension cible,
• la phase CV (maintien de tension, courant qui décroît),
• la fin de charge selon son paramétrage (seuil de courant et/ou temporisation selon configuration).

Avant mise en service, on verrouille la cohérence batterie : tension max pack (ou tension max cellule × nombre de cellules série), courant de charge admissible, et stratégie de fin (cut-off courant/temps) afin d’éviter des coupures intempestives côté batterie.

Paramètres CU3

BMS et sécurité

En CU3 / Q9, le BMS ne “pilote” pas le chargeur par CAN, mais il reste l’organe qui protège la batterie : surveillance surtension/surtempérature, gestion des contacteurs, autorisations et coupures de sécurité. L’intégration doit donc garantir une cohérence entre :

• les paramètres I_CC et V_CV du chargeur,
• les seuils et la stratégie de protection du BMS (coupure contacteurs, interverrouillages),
• le comportement du système en cas de coupure batterie (ouverture contacteurs) : arrêt propre, pas de reprises erratiques.

Le bon réglage CU3 vise une charge stable sans déclencher la protection batterie en fin de charge. À puissance nominale, une validation thermique (charge longue) reste une étape de qualification incontournable sur véhicule/machine.

Mode RE CAN

En RE, le chargeur devient esclave CAN : le BMS (ou la supervision) envoie une consigne de courant, typiquement au maximum au début (ex. 25 A), puis la réduit à mesure que la batterie atteint ses limites. La “tension constante” n’est pas une régulation CV autonome du chargeur : elle est obtenue par la réduction progressive du courant décidée par le BMS lorsqu’une cellule (ou le pack) atteint le maximum admissible.

Points d’attention d’intégration :

• Watchdog et gestion des timeouts : perte de communication = consigne à zéro et état sûr.
• Définition des états : enable/disable, défauts, consigne nulle, fin de charge.
• Gestion du taper côté BMS : pente de réduction, seuils, temporisations pour éviter oscillations et surcharges.
• Traçabilité : journaliser consignes, événements et défauts pour diagnostic terrain.

Choisir le mode

Le choix entre CU3 (Q9) et RE (CAN) se fait d’abord en fonction des capacités du BMS, plus que sur la seule “simplicité” d’usage :

• Si le BMS ne peut pas piloter (pas de CAN, CAN limité, ou absence de trames paramétrables / CANopen) : CU3 en Q9 offre une charge lithium CCCV autonome, avec réglage direct de I_CC et V_CV.
• Si le BMS peut piloter correctement : il doit être capable de gérer un pilotage robuste (format de trames, périodicité stricte, respect des délais, gestion des pertes de com, machine d’états). Dans ce cas, la version RE est généralement préférable sur lithium : plus de développement, mais un gage de qualité de charge et de sécurité fonctionnelle (adaptation dynamique aux limites cellules/températures, arrêt maîtrisé, comportements déterministes en défaut).

Bonus en RE : les chargeurs SG3 peuvent servir d’outil de debug sur véhicule/machine, car l’écran et les LEDs peuvent être pilotés via CAN. On peut ainsi afficher les défauts du chargeur, mais aussi des défauts batterie/BMS ou d’autres nœuds du bus, à condition que le chargeur soit alimenté/branché sur secteur (chargeur sous tension pour assurer l’affichage).

Intégration 96V

Sur une architecture 96 V, un chargeur embarqué étanche (type IP65) s’intègre comme une brique de conversion AC/DC soumise à des contraintes réelles : vibrations, thermique, chutes de tension sur harnais, et robustesse CEM. Pour une version 96 V / 25 A (~3 kW), les points suivants structurent une intégration fiable.

• Alimentation AC : entrée large plage (typ. 95–265 V~) et PFC actif ; prévoir un sectionnement accessible, une mise à la terre soignée et une protection amont coordonnée.
• Câblage DC : dimensionner la section selon longueur et chute admissible ; à 25 A, une section de l’ordre de 6 mm² est une base courante en embarqué (à ajuster selon le harnais et la thermique).
• Protections : coordination avec la chaîne batterie (BMS, contacteurs, fusibles) et prise en compte des comportements en coupure (ouverture contacteurs, inversion polarité si applicable au système).
• Thermique : valider en charge longue à puissance nominale (échauffement chargeur, câbles, connectique) et intégrer un chemin d’air cohérent ; un boîtier IP65 n’annule pas les contraintes de dissipation.
• CEM / CAN : séparer puissance et communication, limiter les boucles de courant, gérer blindage et référence châssis ; en RE, la robustesse CAN (timing, watchdog) devient une exigence système.

En mobilité électrique industrielle, la qualité d’intégration se mesure au comportement en défaut (coupure batterie, pertes CAN en RE, surtempérature), et à la répétabilité de fin de charge (pas de survoltage, pas d’oscillation, fin stable).

Diagnostic & logs

La maintenance et la traçabilité font partie de la valeur d’un chargeur embarqué industriel. Les architectures ZIVAN (selon configuration) permettent d’exploiter des fonctions de data logging pour corréler cycles de charge, événements et dérives d’usage. Côté intégrateur, journaliser durée CC/CV, courant de fin, températures et défauts améliore le diagnostic terrain, la compréhension du vieillissement batterie et la validation des choix d’intégration.

Applications

Les chargeurs embarqués 96 V multi-chimies (plomb/lithium) avec boîtier étanche et communication CAN se retrouvent typiquement dans :

• Véhicules électriques industriels et plateformes mobiles 96 V (manutention, tracteurs de site, utilitaires internes).
• Projets de retrofit électrique sur machines/engins avec pack 96 V et contraintes d’intégration embarquée.
• Nacelles, plateformes élévatrices et matériels de service opérant en environnements contraints.
• Machines de nettoyage industriel (autolaveuses/balayeuses) avec exigences d’étanchéité et de robustesse.
• Applications nautisme ou stationnaires exposées (boîtier étanche, diagnostic, suivi d’usage).