Prius 2 modifiée avec kit plug-in 4 kWh

Il leur fallait une place...la voilà !

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falcon
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Prius 2 modifiée avec kit plug-in 4 kWh

Message par falcon » ven. 11 03 , 2011 19:31

Bonjour à tous,

Je vous avais promis un sujet sur la modification des hybrides en hybrides rechargeables.
Cette modification a été réalisée grâce à l'aide de l'association Bientôt Electrique (encore eux... :wink: ).

J'ai hésité entre un Kangoo Elect'Road (comme celui de mes parents) et modifier une hybride (je n'avais pas encore déterminé laquelle entre celles de Toyota ou Honda).
Comme je devais faire environ 250 kms entre Paris et Bourges, je n'ai finalement pas retenu le Kangoo malgré le prolongateur d'autonomie.

J'ai choisi de prendre une Prius 2 pour base : prix plus intéressants que pour une Insight, expérience plus importante de l'association, système hybride plus abouti, fiabilité sans reproche, mode EV, etc...

Il faut d'abord savoir que le but du kit n'est pas de pouvoir maintenir un 50 km/h pendant 20 ou 30 kms.
Le HSD (le système hybride) ne permet pas d'injecter plus de 3,5 kW dans la batterie Ni-MH. Or, il faudrait environ 5 kW pour maintenir le véhicule à 50 km/h.
Le kit est donc là pour réduire la consommation du thermique. Il permet de tomber à 2 ou 2,5 L/100kms en urbain. Je fais du 3,5 L/100 kms sur route.

Bon, si je dois faire 2 à 5 kms, je m'arrange pour les faire en EV. Je laisse le kit « charger » suffisamment la Ni-MH et c'est parti...

Le kit de 4 kWh est composé de batteries LiFePO4, logé dans le sous-coffre de la voiture (gros avantage de la Prius), le coffre reste « intact ».
Un convertisseur 48 – 240V permet d'injecter les électrons dans la Ni-MH.
Pas de régénération sur le LiFePO4 (la Ni-MH est là pour ça).
Le kit a été développé par l'association Bientôt Electrique sur le même principe que les kits américains. Mais avec des composants de meilleure qualité.
La recharge se fait en 2 ou 3 heures, mais en général, on la laisse branchée pour un bon équilibrage des batteries.

Je ne vous cache pas que cette solution était plus chère que le Kangoo ER (de quelques milliers d'euros quand même). Mais la fiabilité est supérieure (s'il y a un problème avec le kit, le désactiver permet toujours d'utiliser la voiture) et l'entretien moins contraignant. Pour une solution avec une seule voiture, je n'ai pas trop à me plaindre, je pense que c'est une bonne solution polyvalente.

J'espère bien garder cette voiture longtemps et si le besoin d'une 2ème voiture devient impérieux, un VE s'imposerait.

Mais je tiens aussi à revenir sur quelques idées reçues sur la Prius. Car ce que les personnes voient avant tout, c'est « l'hybride » et l'image qu'elle véhicule. A tort ou à raison.

La Prius a été développée à partir d'une page blanche. Ce qui en fait un véhicule un peu particulier.
Sa transmission fait plus penser à un VE qu'à un thermique : un train épicycloïdal, deux moteurs électriques et un moteur thermique. Plus la « petite » batterie Ni-MH.
Pas d'embrayage, pas de boîte de vitesses, un thermique essence avec un rendement égalant les meilleurs diesels...

Ce mode de transmission particulier permet au moteur d'être exploité le plus souvent possible à plus de 30% de rendement... ce qui est impossible à faire avec une boîte de vitesse, excepté sur autoroute et à LA vitesse optimisée pour le dernier rapport...
Ceci explique pourquoi la vitesse de rotation du thermique est corrélé à la demande de puissance et non à la vitesse. Cela peut déranger au départ, mais une fois perdues les mauvaises habitudes, on apprécie ce fonctionnement plus efficient. La possibilité de faire du glide (roue libre) est aussi assez géniale pour l'éco-conduite. Et bien entendu, une "vraie régénération" (par opposition aux start&stop).


Mais une Prius fait mieux que les diesels même sur autoroute !
Elle sait même créer une « surmultipliée électrique » grâce à ses 2 moteurs électriques.
Seulement pour s'en rendre compte, il faut regarder la densité énergétique des carburants.
Essence : 9 kWh/L
Gazole : 10 kWh/L
GPL : 6 kWh/L

Si une diesel consomme 5L/100 kms (il paraît que c'est possible...), une essence, avec un rendement identique , consommera 5,55 L/100 kms et une GPL 8,33 L/100 kms !
C'est ce que sait faire la Prius... voire même un peu mieux.

La Prius c'est aussi 1300 kgs pour une familiale et un bel aérodynamisme.
Quand à l'impact des batteries, ce n'est pas sur un forum VE que je vais expliquer l'impact d'une Ni-MH de 1,3 kWh... surtout que Toyota a sa filière de recyclage.
Elle use peu ses plaquettes et ses pneus aussi.

Tout ça pour dire que je préfèrerais qu'un constructeur prenne le même cahier des charges pour un VE ! Parce que leurs boîtes à chaussures... ça commence à bien faire.

Je pense aussi que l'avenir serait plutôt aux VE et hybrides rechargeables. Car quitte à se traîner un thermique, autant l'utiliser.
Je le vois avec l'Elect'Road, le prolongateur n'est plus utilisé (juste pour le « dérouiller »). Et ma Prius plug-in est plus efficace sur un Paris-Bourges.

Alors elle dispose toujours d'un thermique, mais c'est quand même actuellement la façon la plus efficace de brûler du pétrole pour avancer.
La Volt consomme plus dès qu'elle utilise son thermique. L'architecture série a pour défaut de faire passer toute la puissance par l'électrique. La Prius mixe en permanence les parts mécanique et électrique.

J'utilise le kit depuis mi-janvier, j'indiquerais la part de l'électricité dans ma conso vers fin juin. J'aurais déjà 6 mois de recul, même si 1 an serait préférable.

En attendant autre chose et si on ne s'est pas détruits avant...
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Christophe67
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Message par Christophe67 » sam. 12 03 , 2011 19:20

Très impressionnant!! Bravo!

Et coté coût?

Remundo
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Message par Remundo » sam. 12 03 , 2011 20:01

C'est une bonne idée de renforcer le pack des Prius et de rendre la voiture "branchable". 8)

En gros faire le travail que Toyota s'est toujours refusé à réaliser... :?


A noter que ces kits Enginer fonctionnent en mode tout ou rien via un interrupteur ON/OFF à portée du conducteur.

Ils sont conçus pour pousser 15A (en pratique 13 ou 14) soit dans la batterie, soit (mieux) directement vers le moteur électrique sous une tension de l'ordre de 150V.

C'est donc un apport d'environ 2250 W.

En pratique, cette puissance est très faible pour mouvoir le véhicule et ne permet que des vitesses stabilisées à moins de 50 km/h.

Ils embarquent 4 kWh électriques théoriquement, ce qui correspond à une masse d'essence (11 kWh thermique/kg) de seulement 1kg en admettant un rendement thermique de 25%.

Mais le kit pèse 80 kg, pourtant avec du LiFePO4 : un peu plus de 1L d'essence donne la même énergie c'est là qu'on se rend compte de la densité énergétique des hydrocarbures... :roll:

Comme conseille d'utilisation, il faut laisser équilibrer les batteries déchargées pendant de longues heures (idéalement un jour) avant de les recharger.

Le BMS proposé équilibre en effet les batteries "par le bas".

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Saphire
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Message par Saphire » sam. 12 03 , 2011 20:12

Oui , dite nous le coût mais surtout si le fait de mettre ce kit lithium ion est plus avantageux que la future prius III plug in ou la volt/ampera , question consommation ... :?:

Mais ce qu'il m'intéresse au plus haut est de savoir si on peut rouler au moins , disons 10 kilomètres en full électrique et si il y a un bouton qui active les lithiums ions ou si c'est tout automatique ... :?:

Si j'ai bien saisi le topic , les lithiums ions , biberonnent la nimh donc servent avant tout pour recharger le pack nimh ... :?:

De ce fait , le véhicule ne recharge pas les lithiums ions mais uniquement la nimh et que pour recharger le kit , il faut le brancher au moins trois heures sur le réseau, est ce que je suis dans le bon là ... :?:

Enfin , au cas ou la prius puisse rouler à 50 km/h pendant 10 km non stop, le moteur s'allume t il aussi avant pour le chauffer ... :?:

Plein de question mais pour le moment , je pose celles ci ... :wink:
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gilguit
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Message par gilguit » sam. 12 03 , 2011 20:52

Tous les renseignements sont sur le site de l association bientot electrique

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falcon
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Message par falcon » sam. 12 03 , 2011 22:05

Remundo a écrit :ces kits Enginer
Ce n'est plus un kit Enginer. :wink:

Et je n'ai que le convertisseur qui soit encore d'origine Enginer, en attente de mieux.

Mon BMS équilibre "par le haut". Donc laisser les batteries branchées sur le secteur plusieurs jours si nécessaire avec le kit Bientôt Electrique.

Quand à faire 10 kms en EV... tout dépend des conditions.
Déjà, il faut bloquer le mode EV dès le départ pour empêcher le démarrage du thermique.
La limite pour le mode EV est de 48 km/h.

En région parisienne et en urbain (< 45 km/h), ça roule "un peu trop fluide".
J'ai du mal à faire plus de 5 kms en continu. Au-delà, il faudrait que je m'arrête pour que le kit recharge la Ni-MH qui s'est un peu trop déchargée.

Un autre possesseur du kit a pu faire 27 kms en EV. Mais sur Paris. :? La circulation était nettement moins fluide pour lui avec des arrêts fréquents.

Les prix varient avec le pétrole et la parité dollar/euro. Mais on va dire entre 4500 et 6000 €. Suivant les "options".

Question conso par rapport à une PIII Plug-in... difficile de le dire car il n'est pas possible de connaître les consos des tests à Strasbourg.
Mais la conso baisse pas mal. Difficile cependant de rentabiliser un tel kit.
Mais finalement, vu le prix du carburant, le kit pourrait être rentable plus vite que ce que j'imaginais.

Son intérêt est de booster une Prius déjà achetée. Ou de booster une Prius achetée d'occasion pour être modifiée.
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Message par Remundo » sam. 12 03 , 2011 22:57

falcon a écrit :
Remundo a écrit :ces kits Enginer
Ce n'est plus un kit Enginer. :wink:

Et je n'ai que le convertisseur qui soit encore d'origine Enginer, en attente de mieux.

Mon BMS équilibre "par le haut". Donc laisser les batteries branchées sur le secteur plusieurs jours si nécessaire avec le kit Bientôt Electrique.
Alors oublie ce que je t'ai dit 8)

mais amusant, j'ai pensé que c'était de l'Enginer tellement ça y ressemble.

Méfie-toi de l'équilibrage par le haut : Enginer faisait ça avant aussi, mais il y a eu des mauvaises surprises, car si le BMS déconne, les éléments sont fichus au-delà de 4,2V.

Alors qu'en tension basse, si le BMS est faible, pas trop de dégâts. Bref, j'imagine que le BMS que tu as est fiable.

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Message par falcon » dim. 13 03 , 2011 11:18

Remundo a écrit :mais amusant, j'ai pensé que c'était de l'Enginer tellement ça y ressemble.
Normal, c'est le même principe. Simple et efficace. :wink:
Remundo a écrit :Bref, j'imagine que le BMS que tu as est fiable.
Oui et le chargeur coupe assez tôt. Même avec des cellules assez déséquilibrées, il faudrait vraiment jouer de malchance.

Mais je contrôle l'équilibrage régulièrement aussi.
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Message par marcjero » dim. 13 03 , 2011 14:41

Bonjour,

en parlant de BMS méfiez vous des DB8 et de ce qu'ils affichent. J'ai pu en tester 2 récemment (vieux de 2 ans) et les 2 affichaient des tension fantaisistes avec 0.03V d'erreur.
Or avec des lifepo4 3.30V ou 3.33V représente un gros delta d'énergie. Ce qui fait que ces BMS peuvent déséquilibrer massivement les cellules.

Je vous conseille de vérifier de temps en temps si les tensions qu'ils mesurent restent fiables.

Jerome

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Message par romelec » dim. 13 03 , 2011 17:34

Fantaisiste :shock:
Ca ne fait que 1% d'erreur, c'est très raisonnable pour ce type d'appareil.

Un équilibrage à 3.65v ou 3.7v ne change guère la capacité de la batterie.

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Message par marcjero » dim. 13 03 , 2011 17:43

Ce BMS équilibre en permanence. Une variation de 0.03V a demi charge est loin d'être négligeable, cela peut représenter 25% de la capacité.
Ce produit est donné pour une précision de 0.005V.

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Message par falcon » dim. 13 03 , 2011 20:46

marcjero a écrit :méfiez vous des DB8 et de ce qu'ils affichent.
Merci pour les conseils.

Je n'ai pas de DB8, mais il y a au moins 1 autre possesseur de kit qui en a 1.

Il a fallu rééquilibrer ses batteries, d'ailleurs.
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Message par vehiculeselectriques » dim. 13 03 , 2011 21:05

Bonjour,

les cellule lithium requièrent des seuils de tensions maintenus avec une précision de 1% ou mieux !
et comme dit très justement plus haut, une variation de ces seuils correspond à une différence plus ou moins importante de la capacité,
le lithium se dégradant très vite voir étant dangereux en cas de charge mal contrôlée, cette précision est vitale !

Pour ce que j'ai pu testé il y a longtemps déjà sur les li-ion, un seuil déplacé à 4,1V au lieu des 4,2V requis pour avoir 100%, provoque une perte de capacité de 7 %
moyen.
Mes tests sur les lifepo4 sont récents et toujours en cours (on apprend tous les jours :wink: ) mais ça me parait être du
même ordre de grandeur.

Le système d'équilibrage du kit Enginer est basé sur du matériel prévu pour le radio/modélisme d'un usage très occasionnel et sur du matériel
low cost made in china (convertisseur)
Sauf à disposer des instruments de mesure pro pour les tester et effectuer de profondes modifications,
ni la précision ni la fiabilité d'origine de ces équipements ne sont stables et donc acceptables pour gérer des batteries dans
des véhicules transportant des personnes sur route publique.
Je n'en suis pas à conseiller d'utiliser du matériel validé pour usage médical et/ou militaire mais au minimum de valider les choix techniques
par des tests poussés de résistances aux vibrations et impacts et aux perturbations électromagnétiques etc. bref les tests prévus
pour l'usage dans une automobile.
Pour info c'est ce qu'on a fait pour Evlite le prix à alors quasi doublé du fait des couts de ces tests normés :shock:
mais c'est indispensable quand on parle de la sécurité des personnes ! et obligatoire quand une entreprise vend du matériel.
C1793art35 "Quand le gouvernement viole les droits du peuple,l'insurrection est,pour le peuple et pour chaque portion du peuple,le plus sacré des droits et le plus indispensable des devoirs"

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Re: Prius 2 modifiée avec kit plug-in 4 kWh

Message par falcon » mer. 26 10 , 2011 11:46

vehiculeselectriques a écrit :falcon,

l'amour t'aveugle :D le système de la prius simple ? heuuuu oui par rapport à un turbo réacteur et sa gestion électronique sans doute...
L'amour... hum, non, ce n'est pas mon style de tomber amoureux d'un outil. :lol:

Démonte une boîte de vitesse et dis-moi si tu la trouves plus simple qu'un train épicycloïdal.

vehiculeselectriques a écrit :Tu me dis que charger des accus nimh (rendement de charge de l'ordre de 70-80%) avec une génératrice triphasée (rendement de l'ordre de 80-90%) entrainée par le moteur thermique (rendement de l'ordre de 15 à 20%) qui est assisté par un second moteur électrique (rendement de l'ordre de 80-90%);
le tout étant relié au roues par un train épicycloïdale ouf la liste est à peu près fini... c'est simple et efficient ? ...
du point de vue de l’ingénierie c'est plaisant mais question efficience :shock: :roll:
Bon, alors déjà, le but est d'éviter que le thermique recharge trop la Ni-MH. Ce n'est pas uniquement une hybride série.

Je ne vois pas en quoi c'est beaucoup plus compliqué qu'avec un VE : ne pas oublier qu'un VE possède déjà un réducteur en sortie de moteur.
Le train épicycloïdal tient aussi ce rôle si mes souvenirs sont bons.
Donc, ce que la Prius a réellement en plus, c'est un thermique, un moteur électrique (plus petit que le premier) et 4 pignons (histoire de répartir les efforts).
Bof. C'est pas vraiment l'usine à gaz que tu essaies de nous montrer.

Le rendement du thermique peut atteindre les 36%.
De simples calculs (ils sont peut-être même dans le lien que j'avais donné) montrent que l'hybridation permet au thermique d'avoir un rendement moyen de 30% en ville et sur route. Et un rendement de 35% sur autoroute.
On est plus au temps des boîtes de vitesses... La preuve en suivant le lien que j'ai rappelé : dans "Diagramme de fonctionnement".

Et puis, tiens : comme rappel, la photo du train épicycloïdal qui se trouve dans l'exposé (toujours issu du même lien !).
Pour l'échelle : la pièce la plus petite tiens largement dans la main !

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