Optimisation de l'utilisation des batteries LiFePo4

bonsoir
apres avoir fait pas mal chauffer mon banc test ces deux derniers mois , je voulais vous faire part de quelques reflexions au sujet des caractéristiques de nos batteriesLiFePo ......

concernant la plage d'utilisation optimale , beaucoup de choses ont été dites....
les cellules ont une tension théorique max de 3.7v et certains pronent de les décharger jusqu'a 2v mini.....
concernant la valeur max , elle ne correspond en fait a aucune réalité car la tension ne peut pas se stabiliser a cette valeur max et j'en viens a penser que les bms quipermettent d'atteindre cette valeur entrainent une usure prématurée du pack ( a savoir 44.4v en "36v12S" et 59;2 bv en "48v16S")
mieux vaut se contenter de monter a 3.6v par element soit respectivement 43.2v et 57,6v (et même ces valeurs a l'usage ma semblent encore peu necessaires)
en pratique le regime de fonctionnement nominal d'une cellule lifepo4 s'etablit aux alentours de 3.4 v (j'ai mesuré de façon récurente que 80% dela capacité de l'élément est obtenue avec des tensions comprises entre 3.5v et 3v )

si l'on descend en dessous de 3v par element que se passe t il?
rien .....
enfin le premier , les premiers coups sauf que la durée de vie des cellules semble fortement décroitre avec le renouvellement de tels traitements
pour info lors de mes cyclages même sur ma batterie "cobaye" je ne descend jamais en dessous de 2.7 v par elements (al'imagedekokampour sespropres tests)

descendre en dessous de 2.5 v par element met serieusement en danger la vie du pack (hormis peut etre cas des cellules A123 que je ne connais pas assez bien) , en comptant les ecarts d'equilibrage entre les cellules d'un pack , se maintenir au dessus de la valeur de 2.7v par cellule permet d'etre certain que aucune d'entre elle ne sera en dessous de 2.5v....

descendre en dessous de 2V par élément et c'est la mort de cet élément (dans le cas des batteries de type lithium)

bon en pratique ça veut dire quoi.....?
pour assurer une bonne longévité a vos packs , l'experience de ces multiples cyclages me pousse a conseiller de rester entre ces valeurs de tension suivante

pour un pack "24v" : entre 29v et 21.6 v
"36v" : entre 42 et 32.4v
"48v": entre 57.8 et 43.2v

pour les packs 72 v et au delà les fous furieux qui s'appretent à sortir leurs armes sont bien capables de faire ces calculs
thierry

Merci pour ces retours précis.

Pourquoi "fous furieux" ?

warf warf warf

bon, ok, faut absorber quotidiennement une bonne dose de retenue, sinon :velo3: et là ... il vaut peut-être mieux ne pas avoir oublié l'armure de descendeur VTT.

bon, ok, j'ai pas encore fait mon choix ...

j'hésite ...

3L

moi j'hesite plus comme je l'avais publié dans un post precedent , un controlleur 72v45A piaffe d'etre monté sur mon nouveau projet......(pi s'agirait pas de me faire griller par les suisses!!)

pisque j'ai parlé de décharge , va bien falloi s'occuper dela charge.....
alors là deux discours:

les éléments liFePo4 acceptent d'être chargés (comme déchargés d'ailleurs)à très fort ampérage....(5C en charge ne les détruit pas....)
mais dire qu'ils acceptent ne veut pas dire que cela leur soit profitable....

j'ai une batterie cobaye que je recharge a 1.5C et j'en suis a mon cent vingtième cycle......et bien elle souffre , elle souffre , je ne sais combien de cycles pour en venir a bout mais déjà elle a perdu 28% de sa capacité , sa courbe de décharge est beaucoup moins lissé....bref elle aime pô!!
alors on peut charger a 1 voire 2C mais pour quoi faire?
toute personne qui me demande un conseil concernant le choix d'un "gros" chargeur se voit répondre de même: as tu vraiment besoin de charger si vite??

a 0.5C on peut tabler sur plus de 1500 cycles, d'apres mes sources cela descendrait a 1000 cycles en 1C et au dessus pas vraiment de chiffre (c'est pour cela que j'en détruit une a 1.5C)
charger a 0.5C c'est deux heures si la batterie est vide (ce qui est déconseillé si vous avez lu mon precedent post) , soit le temps d'une petite pause au minimal syndical catalan......pas de quoi s'affoler !

la suite bientôt......

thierry pour cyclolibrius

Y a-t-il d'autres règles à respecter concernant la charge des batteries LiFePo4.
En particulier, faut il attendre un moment après s'en être servi pour les mettre en charge, ou peut on les mettre en charge dès qu'on descend du vélo?
Après une charge faut il également attendre un moment ou non?

Y a-t-il un sens pour poser la batterie (un haut et un bas)?

pourla charge marc tout depend a quel courant elle s'effectue
avec un panneau solaire par exemple on charge a de faibles intensités en continue même en déchargeant et d'apres des retours d'experience de Dario ce serait plutôt favorable aux batteries

sinon j'attends toujours dix minutes , le temps d'equilibrage des elements et de stabilisation , de même apres la charge pour favoriser un bon equilibrage .
je ne peux justifier ces choix que par l'experience et les infos glanées sur les differents forums ,pour un avis tranché il faudrait imposer a une batterie des recharges immediatement apres decharge et tester , ce que je n'aipas encore fait

pour le sens , a priori je ne me suis jamais posé de probleme vu quel'on n'a pas affair a des electrolytes liuides ,mais d'autres aurons peutêtre des avis plus pertinents???

thierry

Salut pasteque,

En tant qu'électronicien je voulais développer un BMS par cellule. Celui ci possèderait deux relais à contact. Un pour brancher l'élément avec ses voisins et un pour réaliser un pont : l'élément est déconnecté et remplacé par un contact. Ainsi en fin de décharge la tension de la batterie diminue par palier :


BMS individuel.

Mettre des éléments en parallèle n'est, dans la théorie, qu'une solution que si tu ne possèdes pas d'élément de la bonne capacité (au niveau ampérage de sortie).

amidesign a écrit:

Mettre des éléments en parallèle n'est, dans la théorie, qu'une solution que si tu ne possèdes pas d'élément de la bonne capacité (au niveau ampérage de sortie).

totalement ok c'est pour cela que l'association n'a retenu que des batteries bâties de la sorte (8S,12S,16S et 24S)
ton projet de BMS individuel est interpellant mais je ne percois peut etre pas toute sa finalité......

pour en revenir sur l'influence de la ten,sion de charge sur la durée de vie et la capacité voici un graphe édifiant:


celui ci rend compte de la capacité restituée par un élément en fonction de la tension de charge de 3.5 a 4.3 v

mais alors ,mais alors , pourquoi ne pas charger a 4.3v puisque c'est dans ce cas que l'on obtient la plus grande capacité d'energie restitué?

a 4.1 v de charge la durée de vie est de plus de 2000 cycles
a 4.2v vous atteignez a peine 500 cycles
a 4.3v peniblement 100 cycles
a 4.4v moins de cinq cycles!!!

or si l'on indexe a 100 la capacité mesurée a 4.2v de charge on aura pour 4.1/4.2/4.3/4.4v de charge les capacités restituées suivantes:
94% 100% 105% 106%

donc en passant de 4.2v a 4.1 v de charge on perd 6% de capa mais on quadruple la durée de vie de l'element , de même si on passe de 4.2 a 4.3v on gagne 6% de capacité mais on divise la durée e vie encore par 5....

choisis ton camp camarade!!
thierry

J'ai peut être loupé une étape, mais où puis je acheté des LiFePO4 ?

Sinon je connais déjà A123 avec leur kit de 6 éléments pour 129$ :

http://yhst-65588400267125.stores.yahoo.net/prdeki.html


J'ai aussi reçu de la publicité pour ça :

http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=200329295027

pour amidesign et tous ceux et celles qui s'interressent au BMS voici un lien très riche: http://liionbms.com/php/index.php aller voir dans "ressources"
merci eric....

et plus technique (toujours en anglais) mais traitant des tous nouveaux BMS a transfert d'energie : http://www.google.fr/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=1&url=http%3A%2F%2Fwww.linear.com%2Fpc%2FdownloadDocument.do%3FnavId%3DH0%2CC1%2CC1003%2CC1037%2CC1134%2CP86662%2CD27823&ei=5sn0SZCnKdiZjAet5uDTDA&usg=AFQjCNHGoBNLdpe-6izQ0RiUds8i-r2Ohg&sig2=CykRfHjzGTCg3B0UfRcEbA

thierry

amidesign a écrit:

Salut pasteque,

En tant qu'électronicien je voulais développer un BMS par cellule. Celui ci possèderait deux relais à contact. Un pour brancher l'élément avec ses voisins et un pour réaliser un pont : l'élément est déconnecté et remplacé par un contact. Ainsi en fin de décharge la tension de la batterie diminue par palier :


BMS individuel.

Mettre des éléments en parallèle n'est, dans la théorie, qu'une solution que si tu ne possèdes pas d'élément de la bonne capacité (au niveau ampérage de sortie).

abien y repense je ne comprends pas , même si tu places un bms par cellule il te faudra de toute façon un BMS central capable de gérer tout cela. un BMS ne se contente pas de s'assurer que chacune des cellules individuellement ne depasse pas son voltage maximum et minimum , il equilibre les cellules au cours de la charge et de la decharge (necessité d'un systeme centralisé ayant "une vue d'ensemble") , il communique avec les autres elements du systeme (controlleur du moteur pour la decharge , chargeur ou controlleur regeneratif pour la charge) afin que les ourants envoyés au pack n soient pas trop élevés pour les éléments.

une gestion centralisée semble donc necessaire et m^me si certaains rares constructeurs de bros packs lithium ont developpés des BMS individuels sur chaque cellule , cela ne les affranchissait pas d'une unité entrale BMS pour gérer tout cela......

un BMS unique communique avec chaque élément et équilibre a tout instant.....
un BMS "père" central communique avec des BMS "fils ou esclaves" euxmemes en communication directe avec chaque cellule (structure d'arbre de noel)
il peut y avoir de nombreuses varaiantes mais dans tous les cas on retrouve la necessité d'une gestion centralisée au final...

thierry

Oui dans mon idée c'est un BMS pour la décharge.
Je n'ai jamais approfondi le sujet au point de me rendre compte que le BMS est aussi utilisé pour la charge.

Lorsque la tension est trop basse, la cellule est déconnectée et remplacée par un cour circuit pour la préserver. Ainsi, élément après élément, la tension de la batterie diminue par palier en préservant chaque cellule. Cette chute de tension doit être assez rapide si tout les éléments ont la même capacité.
Les contactes que j'ai placé sur mon dessin peuvent être des transistors MOS.
Voici un nouveau dessin :


Individual BMS.

Effectivement pour la charge à tension constante mon BMS devrait donner l'information au chargeur si la cellule est pleine, donc déconnectée et remplacée par un court circuit, et réduire la tension de charge par palier.


Voici aussi un schéma que j'ai trouvé sur la toile :

BMS

Eux ils mette une résistance de puissance en parallèle sur chaque élément. C'est certainement pour faire de l'équilibrage en actionnant les transistos en PWM.

L'idée du BMS individuel me viens du fait que je peux mettre le nobmre d'élément que je veux.

pasteque a écrit:

amidesign a écrit:

Mettre des éléments en parallèle n'est, dans la théorie, qu'une solution que si tu ne possèdes pas d'élément de la bonne capacité (au niveau ampérage de sortie).

totalement ok c'est pour cela que l'association n'a retenu que des batteries bâties de la sorte (8S,12S,16S et 24S)
ton projet de BMS individuel est interpellant mais je ne percois peut etre pas toute sa finalité......

pour en revenir sur l'influence de la ten,sion de charge sur la durée de vie et la capacité voici un graphe édifiant:


celui ci rend compte de la capacité restituée par un élément en fonction de la tension de charge de 3.5 a 4.3 v

mais alors ,mais alors , pourquoi ne pas charger a 4.3v puisque c'est dans ce cas que l'on obtient la plus grande capacité d'energie restitué?

a 4.1 v de charge la durée de vie est de plus de 2000 cycles
a 4.2v vous atteignez a peine 500 cycles
a 4.3v peniblement 100 cycles
a 4.4v moins de cinq cycles!!!

or si l'on indexe a 100 la capacité mesurée a 4.2v de charge on aura pour 4.1/4.2/4.3/4.4v de charge les capacités restituées suivantes:
94% 100% 105% 106%

donc en passant de 4.2v a 4.1 v de charge on perd 6% de capa mais on quadruple la durée de vie de l'element , de même si on passe de 4.2 a 4.3v on gagne 6% de capacité mais on divise la durée e vie encore par 5....

choisis ton camp camarade!!
thierry

Tu fais bien d'être dans une assoc, tu ferais un mauvais vendeur ! (génial)


A ben je suis ravis ! Je ne recharge jamais a fond ! (j'ai dis une connerie ?)) Toujours vers 39-40 v.

Par contre la régé... je suis accro... mais je serai rassuré si elle envoyais doucement. Comme tu le précisais plus haut !

Je veux une régé douce ! En plus avec une variable tu as plus tendance à anticiper et régénérer doucement...
DONNER MOI UNE REGE VARIABLE...

Ca va ... là ....

MERCI !!

a+

Jeff

Achète un moteur brush... il y a plein de controleurs à régénration variable.

Plaisanteries mises à part, à ce que j'ai cru comprendre des controlleurs, pour que le controlleur soit "doux" avec la batterie il faut une fréquence de hachage la plus élevée possible. Dans les 25kHz c'est pas mal.

Ou la batterie plus grosse, ce qui fait qu'elle voit un courant proportionnellement moins grand et peut mieux lisser le courant.

Oui aussi pour le solaire, c'est nickel car cela limite la décharge profonde mais aussi la pleine charge fréquente, puisque l'on va laisser la batterie naviguer autour du milieu tant que possible, pour pouvoir rouler et avoir de la place pour engranger de l'énergie gratuite. Le courant est modéré mais continu, et durant le roulage la batterie est soulagée des Watts du solaire, c'est donc tout bénef.

la charge solaire est apparement le mode de recharge idea pour nos batteries effectivement , regulier , doux , lissé....que du bon!!!!

si tu savais jeff tout ce que les vendeurs de batterie ne disent pas.....
premierement que ces technologies sont encore peu fiables et que souvent cela tient lieu de la loterie et que même avec la meilleure volonté du monde l'aléatoire est incontournable....
ça fait mal à ses prixlà hein?

c'est là le bug , on vous vend a des prix gonflés pour pouvoir avoir une bouée de secours en cas de casse inévitable, et tout ça pourquoi par ce que encore et toujours on est dans un rapport commercial de cnsommation , ce que je nomme la démission
d'un côté je paye fort , j'exige une batterie au top , de l'autre j'encaisse fort ....et pourtant je ne peux objectivement rien garantir sur ces batteries....c'est la triste vérité....
et quand en plus t'es un grand naïf qui croit sauver le monde et que tu marges quasiment pas tout en e faisant prendre dans les pieges d'une representation commerciale (je parle pour moi) alors que tu es bénévole....tu vas droit à la banque route ce qui est en train de se passer

donc.....
le domaine des batteries velo (autre que plomb ou technologies éculées, mais pas ridicules pour autant) est un domaine de totale incertitude , si vous achetez des batteries de ce type soyez pleinement responsables de vos actes , ne payez pas cher un produit que en son âme et conscience un vendeur ne peut pas vous assurer (au senspropre , c'est à dire assurer de sa qualité a 100%.....assurer ne signifie pas rembourser en cas de bug , c'est une dérive sémantique)
responsbilisons nous et assumons cette responsabilité individuelle
le but de l'association est d'aider des personnes de competences diverses a prendre des decisions en pleine conscience mais en aucun cas de porter le fardeau de telles responsabilitées
donc vous voulez du déballage surles batteries , vous allez en avoir ces jours qui viennent....... (ménage sons suspens.....)

thierry

acte 1: qui a dépassé "en vrai " les 1000 cycles avec sa batterie LiFePo , LiPO , LiON ?
pour agrémenter la réflexion ;ce graphe qui parle de lui même......


je cherche l'equivalent qui analse séparément les variables intensité à la charge et intensité à la décharge........

J'arrivais à la même conclusion...
et je me disais un truc dans le genre :
"La voiture électrique ? Dit Papa ? C'est quand prévus pour ? Tait toi gamin... et roule en vélo solaire !"




Jeff

LiIon donné pour 300 cycles, j'en suis à plus de 120 cycles mais il y a des effets étranges, des cycles qui tombent et d'autres qui tiennent...
Bon, 120 cycles c'est déjà plus de 12'000 km donc pour pas mal de monde c'est plus que la vie du vélo, mais là n'est pas la question. Jamais ce pack n'arrivera aux 300 cycles à mon avis.

Avec les triporteurs touristiques on aura d'autres retours d'expérience, et j'aimerais bien avoir le cyclage d'un gars en Seg' juste pour voir à quel niveau de cata on se trouve. Pour les voitures c'est déjà clair pour moi: une électrique est, à l'heure actuelle, plus polluante que n'importe quoi d'autre en mobilité individuelle, rien que par les pollutions induites (destruction de régions entières pour les matériaux des batteries, centrales au charbon pour la part d'énergie supplémentaire demandée..) donc il faut réellement chercher l'efficience pour avoir besoin d'une taille de batterie raisonnable, de l'ordre du kWh et pas de l'ordre de 50 kWh.
Vu que, contrairement à ce que certains ont voulu faire croire en venant nous attaquer, le transport purement électrique est polluant, autant limiter cette part au nécessaire et hybrider en musculaire et solaire.

cavallo pazzo a écrit:

et j'aimerais bien avoir le cyclage d'un gars en Seg' juste pour voir à quel niveau de cata on se trouve

bon , c'est pas moi qui le dit , je crois que dario pose bien le problème.....des courbes en labo on nous en pond sur les durées de vie mais aucun individuel ne peut se permettre de realiser 500 cyclages......alors qui a dépassé 150.... ??
quand on arrive a trouver quelqu'un ayant 200 cycles je vous envoie l'acte 2 c'est pas triste non plus ........
comme c'est bizarre , ces batteries qui flirtent avec les 2000 cycles on les garantie un an....et encore accrochez vous pour faire jouer cette garantie.
même si je suis en train de me ramasser , je ne regrette pas d'avoir fourré mon nez la dedans.........

thierry

cavallo pazzo a écrit:

Pour les voitures c'est déjà clair pour moi: une électrique est, à l'heure actuelle, plus polluante que n'importe quoi d'autre en mobilité individuelle, rien que par les pollutions induites (destruction de régions entières pour les matériaux des batteries, centrales au charbon pour la part d'énergie supplémentaire demandée..) donc il faut réellement chercher l'efficience pour avoir besoin d'une taille de batterie raisonnable, de l'ordre du kWh et pas de l'ordre de 50 kWh.
Vu que, contrairement à ce que certains ont voulu faire croire en venant nous attaquer, le transport purement électrique est polluant, autant limiter cette part au nécessaire et hybrider en musculaire et solaire.

Que c'est bon de lire ça !!!

Quand je pense au niveau de conscience (d'inconscience !) de l'immense majorité de mon entourage...
Nos concitoyens sont à des années lumières de tout ça : leur demander de se contenter d'1 kwh quand ils en sont encore au 4X4 pour les trajets Quotidiens, à la moto surpuissante et malgré tout débridée...c'est pas gagné

Je suis a mes petits 60 cycles... 2000 bornes...
Jéjon t'es a combien ?
Comment c'est t'y qu'on fait mon gars pour voir si sa batterie perds ?

a++

Jeff

tu m'envoies ta batterie et je te la cycle !!
tu as un CA jeff je crois....alors facile deja de mesurer la resistance interne voir s elle augmente et la capacité totale de ta batterie......

thierry

pasteque a écrit:

de mesurer la resistance interne
thierry

mmm cad ?

Jeff