test des cellules headway 38140S

depuis deux mois maintenant je teste des cellules headway 38140S car je me préoccupe sèrieusement de trouver une alternative aux cellules LiFePo4 prismatiques ou aux cellules cylindriques A123
je reproche aux premieres leur fiabilité hasardeuse dû en majorité selon moi a leur sensibilité aux chocs et vibrations ainsi que leurs limites en terme de courant max de charge et decharge , aux secondes leur faible capacité qui oblige a de nombreuses mises en // et leur coût (mais soyons honnete c'est quand même le top !!)
les cellules headway sont très utilisées aux US dans les grosses configurations car elles permettent des courants de charge et décharge très élevés:

d'ailleurs les valeurs indiquées pour les 38140S pour headway semblent encore minimisées eu égard aux tests US qui donneraient 8C continu (160A) et 20C peak (400A)
je n'ai pu mesurer les valeurs de resistance interne car mon impédance mètre a laché récemment , mais mesuré a la chute de tension cela semble correct.......
l'interet de pouvoir de tels courants? et bien pour des utilisations plus faibles comme les notres ou l'on ne tire pas souvent plus de 60A , les cellules rigolent et comme leur resistance interne est plutot faible la chute de tension sous forte charge ou avec le froid est réduite.
j'ai assemblé deux packs en 16S2P soient des jolis 48V24Ah qui pesent chcun 13.2 kg fini (c'est le seul handicap des headway un surpoids de 15%......)
très facile à assembler car aucune soudure , c'est du mecano :
une cellule avec ses bornes a visser:


il y a ensuite differents connecteurs , metal pour relier les poles et plastique pour organiser et maintenir les cellules:


cela donne par exemple avec les supports plastique:



tout est imaginable comme forme , il parait même que certains voudraient les placer dans les tubes de velo......... faut vraiment être helvète!
il est possible d'organiser les elements en fonction de l'espace disponible sur son velo , j'ai fait quelque chose de tres simple pour commencer :



l'avantage est de pouvoir utiliser des cosses rondes pour les fils du BMS , et de visser /devisser une cellule sans risquer de la deteiorer comme il avient avec les cellules soudées , n'importe qui peut assembler son pack ainsi avec un petit guide......
celle ci a de plus une grappe des fils qui sortent avec des connecteurs JST afin d'y brancher un equilibreur externe , car elle n'est pas monté avec BMS afin de tester la capacité des elements à s'equilibrer sans (mais cela demande aussi a etre vigilant a la surcharge et sous décharge , j'utilise pour cela un LIFEPO4 testeur qui se branche sur cette prise et bippe des qu'une cellule passe en dessous de 2.6v ou au dessus de 3.6V)

celle ci se comporte de façon très satisafaisante , en pratique je rééquilibre un peu toutes les quatre charges mais rien de plus bien que j'ai fait des tests de charge en 60A en branchant en // plusieurs chargeurs , ce qui m'a chargé la batterie en 24 min

voici une courbe de cyclage obtenue hier soir aprés 30 cycles effectués:

impossible d'afficher l'image , serving ne prend pas le JPEG et la conversion en gif deteriore l'image qui est illisible......help?
a défaut , j'ose à peine le faire , une photo de l'écran du pc de l'atelier...

en vert la courbe de decharge , en rose la courbe de température des elements qui varie entre 22 et 34°C , normal on tire "rien" dessus.....


sous 15A continu (ce qui est bien plus que ce que je roule habituellement!!! c'est plutot 5/7A continu!!) elle a quand même donné 24.78Ah (les premiers cycles donnaient 23.92Ah mais elle a atteint sa pleine mesure après un rodage de 10 cycles) avec une courbe particulierement saine et équilibrée , et ce qui est a remarquer une capacité a tomber assez bas en tension avant qu'une cellule atteigne la barre des 2.6v , gage d'un excellent equilibrage des cellules
(d'ailleurs petit "coup" facile , si votre BMS coupe "haut en tension" genre 45Vou 47V ou plus , c'est qu'une ou plusieurs cellules sont faibles , plus c'est haut plus elle est mal , diagnostic facile , il suffit d'ouvrir pour changer la ou les fautives)
je teste très prochainement les 40160S et surtout les 38120P , cavallo se fera les dents sur des 38140S donc plus de retour d'ici peu mais je suis ravi pour le moment de ce changement
j'ai d'ailleurs pu mesurer le coté pratique de ces cellules quand un mes packs ont ete endommagés par l'incendie d'un boitier de connection la semaine derniere , deux cellules de celle ci avaient souffert , elles ont ete changées , équilibrées en rien de temps et zou c'est reparti!!!

images des courbes de cyclage en court de conversion et d'édition

trois cycles de charge/decharge dont deux decharges sous intensité fixe 25A et une en condition réelle d'utilisation (simulée au banc test ) avec intensité variable : le pack monté sans BMS affiche un desequilibre maximal de 0.05v (difference entre la cellule ayant une tension max et celle ayant la tension min) c'est tout a fait acceptable , a la limite un equilibrage toutes les quatre ou cinq charges devrait suffire et ceci d'autant plus que les charges sont douces en solaire (ici c'etait 10A soit nettement plus)

demain je vais tester la decharge avec le pack dans le frigo a 2° afin de mesurer l'influence de la resistance interne et son augmentation potentielle avec le refroidissement , point critique s'il en est que seuls les A123 contournent vraiment avec brio......

pasteque a écrit:

demain je vais tester la decharge avec le pack dans le frigo a 2° afin de mesurer l'influence de la resistance interne et son augmentation potentielle avec le refroidissement , point critique s'il en est que seuls les A123 contournent vraiment avec brio......

C'est vrai, que cet hivers...j'ai roulé par -15°C soit presque une température de congélateur sans vraiment perdre d'autonomie. La résistance interne croit toutefois de façon significative ! je dirais 3x plus élevée qu'à 20°C à la vue de la chute de tension sur le CA.

De plus, ça tirait parfois assez fort sur la batterie à cause des pneus clouté et de la neige jusqu'à 15 cm...

Perso, je ne conçois pas sans équilibrage...je vois bien le travail du BMS à chaque recharge du fait de la présence des 15 leds et il est loin d'être instantané. Il permet de compenser environ 10-20 mAh de perte par cycle soit environ 0,2 à 0,5 %.

je n'ai pas dit ne pas equilibrer a la charge;......mais un BMS n'est pas necessaire pour ça! ........il y a bien d'autres voies , et a la decharge le BMS equilibre rien du tout , 300mA comparé aux intensités en jeu...........

Il est sur que ces éléments sont faciles à assembler

Mais attention, ils ne faut pas qu'ils soient maintenu en position par les bornes... Sur Endless, certains ont essayé:

fuites très rapides autour des bornes de sortie !!

-> Il faut brider efficacement les éléments entre eux où utiliser les éléments d'assemblages modulaires...

ça me paraît évident pour une meilleure rigidité, les éléments qui permettent d'assembler 2 ou 3 comme sur les photos plus haut...

Snickers a écrit:

C'est vrai, que cet hivers...j'ai roulé par -15°C soit presque des température de congélateur sans vraiment perdre d'autonomie. La résistance interne croit toutefois de façon significative ! je dirait 3x plus élevé qu'a 20°C...à la vue de la chute de tension sur le CA.

[HS]

ah , cela me fais penser à JLS et son projet "Etincelle" http://forum.pegase.tv/viewtopic.php?t=4978 avec son projet 100 fois moindre au solarimpulse"F1 volante" , qui va voler a tres hautes altitude( là où le ciel est violet ) a 450 km/h , -15° en cabine , il doit rechauffer ses batteries pour les maintenir a 40° .Il utilise 2 types de batterie , les LIPO je crois au depart , puis des LIO²( le top en attendant les supercapa) ... il y as un resumé pages 30 sur son fil des posts importants, ce type est aussi passionnant et ultra dispo .

[/HS]

silicium81 a écrit:

..ils ne faut pas qu'ils soient maintenu en position par les bornes... Sur Endless, certains ont essayé:

fuites très rapides autour des bornes de sortie...

Voilà un de mes montages prévu qui prend l'eau... merci de l'info, cela m'évitera de voir partir en fumée quelques dizaines de dollars de plus.

bertrand a parfaitement raison , les gens de chez headway insistent pour qu'on utilise les "plastic holders" ....et puis entre nous , c'est tellement plus simple!
on fait son petit montage avec les supports plastiques sans risque , puis tranquille on connecte tout!

C'est pas Bertrand mais Patrick Bertrand, c'est Snickers

Et les cellules headway 38140S‏ tu les trouves à combien ?

autant pour moi patrick , il n'y avait pas confusion , j'etais persuadé que c'etait snickers qui avait repondu....... trop pris le soleil cet zprem' sans doute

Bah, si tu compares leurs avatars, y a de quoi confondre....

Je ne crois pas que la confusion vienne de là...

alors, ce test du frigo ?
Le soucis, c'est qu'un test d'une batterie ce fait sur la durée...en mois, années.
Toutefois, ces cellules ne date pas d'hiers...donc on doit commencé à avoir du un peu de recul du coté des us, non ?

test du frigo accompli chef , il ressort une resistance interne de 14 mOhm a 3° dans le frigo , pas si mal , moins bien que les A123 j'imagine , mais des km au dessus des cells lifepo classiques
les cells en question , les 38140S sont données a 6mOhm max a 25° de temperature , j'ai plutot mesuré poche de 8mOhm a 25°.....
donc 14mOhm a temperature frigo de 3° , ça dit quoi pour toi?

3°C c'est un bon début !
A la sorti de A123, j'avais aussi regardé du coté des cellules Valence...
Mais ce n'étais pas terrible en dessous de 5°C...avec un gros décrochement en dessous de 0°C.

Pour moi, le critère resultat à basse température était important. Le roule plus de la moitié du temps en dessous de 10°C...Ce matin 9°C, alors une batterie molle ou qui perd déjà de la capacité à 10°C c'est ennuyant...

Des cellules qui se comporte bien jusqu'à 0°C satisferont 95% des utilisateurs... Il n'y qu'un très faible pourcentage des utilisateurs qui prendront leur VAE en dessous de 0°C...

Concernant les A123. J'observe peu de perte entre 20°C et 0°C, la tension nominal chute un peu c'est tout. Il est clair que la resistance interne ne double pas
L'augmentation de la résistance interne devient significative en dessous de -10°C.
Mais, je n'ai pas fait de mesure précise...je me suis contenté des courbes A123 qui montre la faible influence de la température sur les performances. Ce qui est le cas en 20°C et -10°C
Si la température est de 30°C les performances sont nettement accrues...

hier j'ai fait un test decharge a 40° (c'est vraiment l'ete par ici.... ) les 38140s données pour 12Ah ont laché 13.2Ah sous 20 A constant , moralité il fait bon faire du vae dans le desert du Kalahari , le velo ira loin si le pilote ne meurt pas de soif......
resistance interne mesurée: 4mOhm..........

j'avais oublié de preciser pour le test frigo a 3° de temperature qui si la resistance interne augmentait , les cellules ont quand même relaché en moyenne 11.7Ah sur les 12.4 Ah que j'ai testé a 20°(tout cela testé a 20A continu de decharge)......
donc a 3° l'hiver l'autonomie reste plus que satisfaisante!

Je prend mon VAE par -28°C, mais j'essaie de me débrouiller pour qu'il dorme au chaud, parce que c'est bien plus agréable au départ. Avec la couche d'isolant bien tiède autour du pack, il doit falloir un moment pour que la température baisse dans les éléments, c'est peut-être une voie à suivre pour ceux qui vivent en pays froid.

En installant le pack derrière le siège il est également possible d'isoler le dos du pilote, d'éviter les courants sur le pack et de récupérer un peu de la chaleur humaine pour limiter la descente de température sur les éléments.

A défaut d'avoir la perfection absolue en éléments, au moins trouver des astuces pour améliorer leur performance et augmenter le confort au passage.

-28° j'ai pas....déjà le frigo c'est une concession récente a mes pulsions bourgeoises.......
et le fil chauffant? bien sur a conditions que les éléments ne soient pas au préalables congelés........

bon , y'a la solution aussi de déménager de Vladivostok , il doit bien y avoir un trans sibérien pour le sud une fois par semaine dans ton coin ......

Tous les trains vers le Sud on été supprimés, trop d'exode sinon. Pis de toute manière l'électricité se fige dans les lignes en hiver, alors...

Le fil chauffant genre Thermocoax sera directement prévu pour redonner du peps aux éléments durant la saison froide. Pour mémoire, à la Brévine nous avons l'hiver, et le 15 Août.

Vivement les tests, que l'on puisse voir ce que ces éléments ont dans leurs entrailles... au sens figuré j'espère.

cavallo pazzo a écrit:

Je prend mon VAE par -28°C, mais j'essaie de me débrouiller pour qu'il dorme au chaud, parce que c'est bien plus agréable au départ. Avec la couche d'isolant bien tiède autour du pack, il doit falloir un moment pour que la température baisse dans les éléments, c'est peut-être une voie à suivre pour ceux qui vivent en pays froid.
.

Mazette -28°C je compends mieux le chauffage sur le siège !
Sinon, il est possible effecivement d'isoler et de mettre quelques résistances qui vont maintenir le pack à une température minimum sans dépenser énormément de watts.
Moi aussi, j'essai de maintenir le pack au chauds la nuit...mais le soir en rentrant du taf...il est bien refroidit quand même !
Il faut dire que les 2,5 Kg n'ont pas une inertie thermique monstrueuse...

cavallo pazzo a écrit:

Vivement les tests, que l'on puisse voir ce que ces éléments ont dans leurs entrailles... au sens figuré j'espère.

Et tes test, ils disent quoi au fait ?
a+

Jeff

Les éléments 30140 n'ont pas pu être installés sur un engin existant, les batteries vont toutes bien. Alors il y a un pack 3s qui pousse le mini quad de la gamine, pas de soucis et il va fort, très fort. A 4 ans et demi, elle découvre le drift.
Un pack 4s alimente une moto de circuit, 4.5 kg de gagnés et pas de soucis.
Un pack 8s aliment une planche à roulettes, dans les 6 kg de gagnés par rapport au plomb à capacité utilisable égale, et de quoi pousser 3 personnes (bon, moi et mes gosses) sans soucis.
Un pack 24s est fait, mais par ruine personnelle (j'exagère, mais les finances vont mal) le véhicule receveur est en attente de fabrication.
Parce que pour un pack 76.8 V 12 Ah, il faut un bon engin, pas question de vriller n'importe quel cadre ordinaire.
Ce sera pour le printemps.
Avantage d'une telle tension: sous 1C, c'est déjà dans les 800 W qui arrivent, et sous 2C en régénération c'est plus de 1500 W, sous 3C en décharge c'est plus de 2000 W donc plus que je n'ai jamais eu, avec une baisse de tension acceptable.
Plus de nouvelles en avril, je pense.

Bon, je pars aussi sur des cellules headway pour ma prochaine config.
Le travail de Thierry m'a convaincu qu'un BMS n'est pas forcement indispensable.

Par contre, pour équilibrer 24 cellules en série lors de la charge, c'est quoi l'astuce?
- Les chargeurs/equilibreurs de modelisme, c'est 10s maxi d'apres ce que je trouve.
- Autre soluce, utiliser plusieurs équilibreurs tel que le Battery medic?
En pratique pour charger, cela donnerait: brancher les 4 equilibreurs, puis utiliser un chargeur classique (comme celui-ci) ?

Reste à mettre une protection pour que la tension de chaque cellule ne passe pas sous les 2,5V lors de la décharge: là je sèche.

Moi non plus je n’utilise pas de BMS.
j'équilibre avec les 4 équilibreurs branché en même temps est un chargeur classique de Lifepo4.
Pour la protection de chaque cellules je vais en monté 4 comme sa: http://www.hobbycity.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=10952
Ils seront modifié pour que l'alarme agisse sur la poignée de frein électrique.

pour de l'utilisation quotidienne, ça ne devient pas l'usine à gaz? les équilibreurs, les trucs pour vérifier la tension des cellules, et le chargeur? Un bon BMS ne ferait pas l'affaire?