EVT4000e passé en LIFEPO4 48V 80 Ah

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EVT4000e passé en LIFEPO4 48V 80 Ah

Messagepar Dodécaèdre » Lun 01 11 , 2010 19:29

J'ai récemment fait l'acquisition pour mon fils de 16 ans d'un scooter EVT4000e d'occasion ayant environ 10000 kms (année 2005) pour 500 euros avec le casque. Il avait encore ses batteries au plomb apparemment d'origine, mais bien fatiguées (il restait les deux tiers de la capacité, soit une autonomie autour de 25 kms) Après quelques réparations mineures (leviers de freins fendus à remplacer, et clignotants arrière décrochés), la bête était comme neuve. Restait à résoudre le problème des batteries. Après quelques investigations sur le net, il m'est apparu que la technologie des batteries avait fait de sérieux progrès avec le LIFEPO4. Donc la question est devenue: comment remplir au maximum les emplacements disponibles avec des batteries LIFEPO4, pour avoir une autonomie maximale, et ceci bien sûr pour un coût minimal ... Plusieurs solutions étaient possibles : batteries prismatiques de type Thundersky, ou batteries cylindriques de type A123. Un petit tour sur ebay et me voila acquéreur de deux packs chinois VPOWER 48V 40Ah pas trop chers, constitués de batteries cylindriques A123-APR18650-M1-1100. Ces packs sont livrés avec un chargeur 48V 5A et un BMS PCM-L16S40-346 16 cellules. Evidemment les packs n'étant pas à la bonne dimension, il a fallu les dessassembler et là j'ai eu une surprise: les batteries sont assemblées avec du feuillard de nickel soudés par point et après un contrôle sérieux des soudures, j'ai constaté qu'environ 5% des soudures étaient mauvaises (le feuillard se décollait de lui-même) conclusion: la batterie n'aurait pas tenue dans le temps, ce qui explique pourquoi beaucoup de VAE ont des problèmes avec certaines batteries chinoises... Le réassemblage de la batterie m'a pris pas mal de temps, mais l'objectif a été atteint: 48 V 80 Ah en 16 cellules connectées sur un des deux BMS livrés. Mon fils a parcouru environ 1300 kms avec la nouvelle batterie, avec des moyennes journalières d'environ 50 kms. Un essai d'autonomie m'a permis de faire 110 kms sans atteindre la limite de capacité, je suis assez content du résultat !
La prochaine étape sera de réaliser un équilibreur de charge, parce que j'ai constaté une certaine dispersion des tensions aux bornes de chaque cellule en fin de charge (3,5 à 3,7 V).
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Messagepar marcjero » Lun 01 11 , 2010 22:33

Bonjour,

bravo pour le travail de titan !

110 kms d'autonomie c'est vraiment excellent par contre sur quel type de parcours : ville, route, mixte...
J'estime mon autonomie à 80kms avec des cellules 60AH ce qui est cohérent avec vos chiffres.

Juste une autre question comment mesurez-vous votre décharge ? Faites attention si vous utilisez la jauge d'origine car la tension des 16 cellules lifepo4 est légèrement supérieure au plomb d'origine.
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Messagepar Citro » Lun 01 11 , 2010 23:07

Merci pour ce retour d'expérience. 8)
Vous avez quelques photos. :?:
L'electricité, c'est LA solution.
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Messagepar dirk pitt » Mar 02 11 , 2010 8:18

ton chargeur etant un 5A, mon equilibreur maison de 5A max irait tres bien.
il faut que je trouve le temps de faire un post là-dessus avec quelques explications complementaires sur les equilibreurs car je vois maintenant trop souvent des equilibreurs de quelques dizaines de mA alors que le chargeur delivre plusieurs amperes. autant dire que ça n'equilibre pas grand chose sauf une fois que le chargeur a declaré la charge terminée.
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Autonomie

Messagepar Dodécaèdre » Mar 02 11 , 2010 8:50

Pour répondre aux questions relatives à l'autonomie, du fait que j'habite à la campagne, où que l'on aille, les distances sont tout de suite importantes, d'où mon souci de maximiser la capacité des batteries. En fait j'habite à environ 12 kms de Roanne, ce qui fait qu'avec deux aller-retours dans la journée, on est déjà à 50 kms. Le relief est assez plat, donc pas de souci de ce côté là ... Ma (petite) expérience avec les batteries au plomb m'a montré que c'était assez impratiquable dans mon cas, ou alors il faut recharger en cours de journée, mais comme il n'y a pas encore de prise de recharge disponible en ville :cry:
Je n'ai pas encore mesuré précisément les watts.heure consommés par km, mais à la louche, compte tenu des temps de recharge on devrait être autour de 40 w.h/km en mode eco. Je viens de faire l'acquisition d'un boitier cycle-analyst pour voir tout cela de plus près. Une conclusion en tout cas s'impose: les batteries LIFEPO4 deviennent plus économiques que les batteries au plomb, à autonomie égale (sans parler du gain de poids et de la durée de vie).
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Messagepar ratatouille » Mar 02 11 , 2010 16:02

Bonjour,

bravo pour le travail sur les batteries. Pour quel type de soudure as-tu opté, fer à souder/à point ?
Combien d'heures de travail ?

Merci,
Jean-François
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Problème de soudures ...

Messagepar Dodécaèdre » Mar 02 11 , 2010 18:15

En cherchant un peu sur le net, j'ai trouvé que la question de la soudure des éléments de batterie cylindriques (du type A123) occupe des forums entiers surtout aux US; chez nous j'ai trouvé des réponses sur les forums de modélisme. En gros il y a deux écoles: ceux qui prétendent que la soudure par point est incontournable pour ne pas faire souffrir les éléments de batterie, et les bricolos du modélisme pour qui seul le résultat compte ... Dans mon cas le feuillard étant épais et non fendu, il aurait fallu un équipement lourd pour réussir les soudures, et encore vu le résultat produit par VPower, ce n'est pas le top :roll: Donc après différents essais je suis arrivé à la méthode "modéliste": un fer à souder de 100W avec une panne épaisse pour une bonne inertie thermique, une bonne soudure étain-argent bien fluide, et des soudures en moins de deux secondes. Finalement, j'ai vérifié que le pack n'était pas déséquilibré du point de vue de la capacité des cellules, donc que les éléments soudés n'avaient pas (trop) souffert...
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soudure

Messagepar udos46 » Mar 02 11 , 2010 19:02

bonsoir
je utilise un fer a 250W et du etain pour alluminuim que il a un parfait antioxidant ideal pour tout model de batteries
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Mesure de l'autonomie restante

Messagepar Dodécaèdre » Mar 02 11 , 2010 21:41

En réponse à la question posée par marcjero sur la mesure de la capacité consommée et l'estimation de la capacité restante, il faut convenir que l'indicateur à led du tableau de bord n'est pas utilisable: à 90 % de la consommation la led verte de droite est toujours allumée ! Cela provient du fait que la tension des cellules LIFEPO4 se maintient à 3,2V pendant presque toute la décharge (soit 16 x 3,2 = 51,2 V pour la batterie) alors que la batterie au plomb se promène assez rapidement sous 48V surtout si on tire dessus. La bonne méthode est probablement de passer par un ordinateur de bord qui calcule la distance parcourue et les ampères-heures ou watts-heures consommés depuis la dernière recharge. Connaissant la capacité de la batterie, on sait ce qui reste et on peut estimer l'autonomie restante en fonction de la consommation moyenne en watts.heures/km : c'est la méthode conseillée par cycle-analyst et que je vais rapidement mettre en oeuvre sur l'EVT.
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Photos

Messagepar Dodécaèdre » Mer 03 11 , 2010 12:13

Voici la photo de l'EVT4000e et une vue de la tripaille: en haut vers les feux arrières on peut voir le BMS qui fait le contrôle des tensions de chaque cellule et du courant global, et en bas on peut voir le côté supérieur des deux packs de batteries.
Vous n’avez pas les permissions nécessaires pour voir les fichiers joints à ce message.
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Messagepar marcjero » Mer 03 11 , 2010 14:30

Merci,

Je suis surpris par le faible volume des batteries. Les thundersky remplissent quasiment tout le compartiment dans mon cas par contre c'est vrai qu'il doit être plus facile d'optimiser l'espace avec des cellules plus petites et j'ai tenu à placer mes cellules droites.

à propos je recherche également un équilibreur de charge 16 cellules. Si vous avez une solution à coût raisonnable je suis preneur. Pour information je charge à 10A.
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Charge et BMS: pas simple !

Messagepar Dodécaèdre » Mer 03 11 , 2010 16:05

Pour Marcjero voici les caractéristiques du BMS que j'utilise, et qui était livré avec les packs VPower:

http://www.szsmartec.com/EN/productsview.asp?PID=830 (modèle LIFEPO4)

en plus des contrôles sur les tensions et courants, il fait aussi de l'équilibrage en permanence, mais limité à 125 mA par cellule. Il semble cependant qu'à la longue, les cellules de la batterie restent bien équilibrées (dans une fourchette de moins de 0,01V). Initialement les chargeurs fourni avec les packs sortaient une tension de 61V max et avec une limite de 5A, ce qui faisait une tension supérieure à 3,8V par cellule en fin de charge. Le BMS bloquait la batterie à partir de la détection d'une seule cellule à 3,7V, ce qui faisait que la charge globale était incomplète. En le bidouillant j'ai réduit cette tension max à 56V, ce qui fait 3,5V en moyenne (ayant lu quelque part que la tension de charge flottante de ces éléments est à 3,45V, et que je laisse le scooter en charge toutes les nuits). Depuis 2 mois cela fonctionne comme cela sans problèmes. Ceci dit je suis en train de plancher sur des régulateurs shunt à 3,60V pour éviter les tensions > 3,6V en fin de charge, je pourrai alors remonter la tension du chargeur vers 57V.

D'expérience la plupart des chargeurs que j'ai rencontré détruisaient progressivement les batteries qu'il étaient censés protéger, c'est probablement un sujet sensible chez les constructeurs, pour qui le changement de batterie est un business comme un autre ... Donc question critique :)
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Messagepar dirk pitt » Mer 03 11 , 2010 16:34

tu as touché du doigt LE probleme:
soit on arrete la charge lorsqu'un element arrive a une tension donnée et la charge est incomplete,
soit on shunte les cellules arrivant a la tension limite mais il faut alors etre capable de shunter la totalité du courant de charge sinon gros risque de voir les tensions de certaines cellules dépasser la valeur max.
l'astuce consistant a reduire la tension totale est protectrice car les decalage sont importants uniquement vers la fin de la courbe de charge; mais on a pas la charge totale.
c'est pour ça que j'ai du me construire des shunt passant 5A à 3.65V.
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Messagepar marcjero » Mer 03 11 , 2010 20:55

Il m' a l'air bien sur le papier ce BMS... Une idée du prix à l'unité ? La connectique c'est du JST non ? Combien de pins sur chaque prise ?
Honnêtement je charge sans BMS à 58.4V et j'ai peu de différence entre les cellules (ce matin encore 3.62 mini et 3.66 max) Je rebalance le pack de temps en temps avec un chargeur/équilibreur et ça marche comme ça depuis 4000km. Donc je pense que même avec une faible valeur de shunt et une tension de fin de charge pas trop élevée c'est jouable.
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Tension maximale de charge sur élément LIFEPO4

Messagepar Dodécaèdre » Mer 03 11 , 2010 22:36

La méthode de charge préconisée, si je me fie à la doc des éléments A123 qui ne doit pas être très éloignée de celle des Thundersky, précise que la cellule doit être d'abord chargée à courant constant jusqu'à 3,60V, puis à tension constante pendant 30 minutes, ou jusqu'au courant de cuttoff, ensuite avec la tension de charge flottante (3,45V). Ce n'est que dans ces conditions que la durée de vie nominale peut être atteinte. J'évite donc de dépasser 3,60V d'une part, et j'estime que si le chargeur doit rester connecté pendant longtemps, il faut mieux rester près de 3,45V. L'idéal serait de respecter la méthode préconisée ...
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