Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Il leur fallait une place...la voilà !

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dirk pitt
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par dirk pitt » jeu. 07 05 , 2015 19:37

seul point negatif que j'aime pas trop par rapport a l'arhictecture du kit enginer, c'est d'avoir un pack additionnel avec une tension mortelle.
je prefererai que ça reste en dessous de 60V mais comme tu le dis, les courant sont plus elevés.
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par Citro » lun. 11 05 , 2015 14:28

Je ne suis pas sûr de comprendre, vous pourriez faire un croquis. :?:

La tension du pack élevée ne me perturbe pas trop, le pack d'origine de la Prius est déjà d'une tension élevée.
Pour moi, l'important c'est d'être très rigoureux dans la réalisation des packs (encapsulage, calage, fixation,...) et de leur connectique (traversée de cloison, prises HT (prises Anderson, au mimum, voire du Toyota).
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par planetaire » mer. 13 05 , 2015 21:03

Il est question de mettre en // deux packs d'accus de tension différente, un pack A et un pack B.

En série de celui qui a le moins de tension appelé pack A on ajoute un convertisseur dc-dc qui va donc ajouter sa tension. On ajoute bien sûr la sortie de ce convertisseur.
Comme on est astucieux, on a choisi un convertisseur qui va ajouter juste ce qu'il faut de tension pour que la tension du pack A + celle du convertisseur égale celle du pack B.

En faisant varier la tension du convertisseur on peut ajuster le courant qui circulera entre les 2 packs ce qui est le but de la manip.

Mais ce convertisseur doit être alimenté au primaire. La deuxième astuce est de l'alimenter en courant continu donc sur le pack A. (Ca marcherait de l'alimenter sur le pack B, mais ça serait triplement rusé, d'une certaine manière il s'auto alimenterait, en partie !! donc rendement un poil plus faible et éventuel risque d'oscillations)

Tous ça marche parce que le convertisseur est isolé entre primaire et secondaire comme par exemple les meanwell série hlg

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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par Citro » jeu. 14 05 , 2015 10:14

Ok, le dernière phrase explique que le stratagème fonctionne. Chapeau. :)

Si j'ai bien compris, tu n'as pas eu besoin d'ajouter de circuit spécifiques pour le pilotage des convertisseurs, juste les raccorder aux différents packs en utilisant les entrées sorties existantes que tu décris.
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par planetaire » jeu. 14 05 , 2015 10:50

Oui, pas besoin de piloter. Le convertisseur a ses propres limitations. Seule précaution (peut-être inutile avec les hlg), garder un pack A de tension inférieure à celle du pack B. Sinon ajouter une diode.
Si on veut plus de courant on en place plusieurs en //. Ca marche aussi.

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Message par planetaire » mar. 04 08 , 2015 17:20

Recharge sur borne.

Oui, il n'y a pas de raison. Bien qu'étant essentiellement rechargée dans mon garage à faible puissance, j'ai eu besoin de m'éloigner de l'écurie et donc, pour limiter le temps passé lors des recharges, d'augmenter la puissance de charge. De plus j'ai préféré gérer la fiche type 3c en plus de la domestique.
La fiche 3c c'est un jeu d'enfant, 3 résistances, une diode et un interrupteur.
J'ai testé sur la borne 3c la plus proche.
Comme elle est en triphasé, j'ai branché chacun de mes 3 chargeurs elcon (tccharger)sur une phase, le tout relié sur un seul pack d'accus.
Pas de soucis, ça marche parfaitement. (ne pas relier ensemble les 3x2fils de commande des chargeurs (noir et rouge))
Seul petit raffinement, j'ai décalé les seuils de coupure des 3 chargeurs pour qu'ils se déconnectent progressivement en fin de charge.

Le schéma pour une borne triphasée : copie de celui pour du mono.
Image

Comme j'ai acheté une fiche legrand LEG059090, la limite est de 20A par phase.

Donc, avec les 3 chargeurs, un peu plus de 20A au total circulent et cela fait 1h30 à 1h45 de charge. Nettement mieux que les 4h15 de mes débuts.

Pour charger plus vite, il existe les bornes Chademo (tm). Car sinon embarquer des chargeurs plus puissants cela va être lourd et cher.
Si l'usage est épisodique, autant utiliser des chargeurs "partagés" fixes.

A priori, jusqu'à cette année, vu qu'une partie du protocole est sous secret confidentiel défense classifié, c'était juste un rêve. J'aime bien rêver, mais aussi de changer de temps en temps de scénario. :D
L'association chademo a rendu publique la moitié analogique du protocole, sur leur site. La gestion de relais/contacteurs d'isolation et la chronologie des opérations.
Restait la partie bus can.
Chez evtv et à l'aide d'un irlandais (Damien), il va devenir possible pour les diy-eurs de l'implémenter.
A priori ce bus can (à 500 kb/s) serait non pas en 5v mais en 12v, comme pour le swCan (single wire can) (qu'utilise tesla sur la S à 33,33 kb/s). A vérifier.

Il y a eu des tests avec un arduino duo (qui a 2 ports can), transceiver, relais, mesure précise du courant et de la tension, 2 contacteurs HV et ne pas oublier le socle (cher) chademo.
La limite devient 125A ou 50kW. :lol:
Bien sûr les accus doivent accepter une telle recharge rapide.

Pour ma prius 125A cela ferait 3C ce qui est nettement en-dessous des limites des A123 qui sont 15C. Ca doit donc être possible même largement en-dehors de la plage de température moyenne.
Cela ferait 30kW : 125A et disons 235-240v. Soit une recharge à 100% en 18 minutes.

En comparaison, à raison de 7kg par chargeur elcon 2kW, on devrait embarquer 105kg ! Ouch.

Si vous êtes intéressés, le mot sésame est jld505, du nom du boitier interface qu'ils vont commercialiser pour les diyers.
505 comme le code hexa d'un des 2 pid (avec le 404) qu'on envoie périodiquement sur le bus can pour indiquer à la borne combien d'ampères etc... on souhaite

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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par Citro » mer. 05 08 , 2015 19:08

Puisque tu en parles, serait-il possible de publier le protocole ChaDeMo et de l'archiver en bonne place dans la rubrique Batteries et chargeurs que je verrais bien agrémentée d'un topic "BibloTech". :idea: :roll:

Encore merci. C'est toujours un régal de te lire. :mrgreen:
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par dirk pitt » lun. 04 01 , 2016 8:36

je relance un peu ce sujet car je m'interesse de plus en plus a la priusII pour remplacer ma zafira gpl vieillissante.
j'ai un peu creuser l'idée de planetaire avec le DCDC en serie mais il me manque des infos et j'ai des doutes sur les tensions.
voici un schema de ma compréhension du systeme:
prius DCDC.png
celà n'a peut-etre pas d'importance mais est-ce que le DCDC est coté positif ou negatif de la batterie prius?
le DCDC meanwell HLG320 permet une regulation a courant constant seulement dans une gamme de tension de VOmax à VOmax/2 soit 18 à 36V pour le modele 36V
d'apres mes maigres connaissances de la prius et de son systeme de gestion, la tension batterie nimh est maintenue par l'ECU entre 45% et 82% de SOC soit environ 215 à 240V
si le DCDC peut maintenir entre 18 et 36V, on a que 18V de gamme donc pas assez pour couvrir la gamme de tension "naturelles" de la nimh.
peut-etre que c'est voulu et que en dessous d'une certaine tension, le DCDC se coupe???
tu parles en début du post d'un pack de 70 cellules lifepo4 limitées à 3.5 environ soit 245V max. c'est plus que la tension max des nimh. il n'y a donc plus de place pour la tension du DCDC.
bref, si tu peux rentrer un peu plus dans les details, ce serait interessant.
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par planetaire » lun. 04 01 , 2016 17:39

le schéma est bon.
Le pack d'accus LG est en 52s ( 4 packs de 13s), soit au maxi 4,3*52=223v. Au mini je ne descend pas en-dessous de 3,7 volts soit 192volts. Pour vider plus il faut que le trajet dure plus longtemps, le vidage se fait à faible intensité. Cette intensité dépend du nombre de convertisseurs dc-dc qu'on met en //.
Oui, les accus nimh varient de 215 à 240. 215 c'est plutôt l'hiver. L'été à 220v il ne reste plus grand chose dans les A123.

Le convertisseur dc-dc peut-être mis sur le plus ou "sous" le moins, c'est pareil.
Il a pour rôle de réguler/limiter l'intensité qui va du petit pack fait avec les LG au gros pack nimh+A123.
Il n'a pas besoin d'une grande plage de tensions car quand je l'utilise les 2 packs sont chargés, nimh+A123 à 235-240v et LG en général à 216v (4,15v par cellule pour une bonne durée de vie).
Au cours du trajet les 2 packs se vident à peu près en même temps. Donc le convertisseur dc-dc n'a pas une grosse variation de tension. En gros elle est plus forte au début et à la fin du trajet à cause des courbes de décharge des A123 phosphate différente de celle des LG manganèse. Celle des A123 a un plateau bien marqué, surtout l'été.

Attention le meanwell 320Watts peut se déconnecter si on sort des limites de tension et il reste déconnecté. L'hiver, quand les résistances internes des accus sont plus élevées cela peut se produire quand, en cours de trajet, on a déjà pas mal vidé les accus et qu'on se prend une bonne récupération d'énergie, genre descente à faible vitesse. La récup ne se fait que sur les A123. Jamais sur les LG.
Alors que le 240Watts se met juste en stand by et repart tout seul.

Cette formule d'avoir des accus à forte énergie massique permet de ne pas être lourd et pas volumineux. Par contre la recharge est en C/3, pas plus.

Hors je recharge maintenant en 10kW avec mes chargeurs Eltek sur les bornes qui le peuvent, soit environ 1C sur les A123, donc les LG ne sont rechargés que partiellement dans le même temps.
Pour l'instant ce n'est pas un problème.

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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par dirk pitt » jeu. 07 01 , 2016 10:01

ok merci pour les precisions.
j'ai refais le schéma avec les infos complementaires.
prius DCDC2.png
vu que le HLG240 ne sort que 6.7A maxi, je suppose que tu en as au moins 3 en // ce qui ferait 20A sous 215 à 240V soit environ 4500W d'apport
sur le plan du prix, hors batteries, cette solution DC-DC revient environ à 350€ environ puisqu'il semble qu'on trouve ces drivers de LED pour un peu plus d'une centaine d'€ piece.
c'est donc une solution peu onéreuse en plus d'etre astucieuse. bravo!
sur plusieurs site de fournisseurs, cependant, ce produit est indiqué comme obsolète mais il y a surement un remplaçant.

ma question est: te semble-t-il possible d'utiliser ce dispositif SANS la batterie lithium que tu as mis en // direct sur la nimh?
dans ce cas, le systeme ressemblerait "un peu" a un kit enginer mais avec une tension plus elevée mais la même "philosophie" de pousser un courant constant dans l'accu nimh d'origine et pour des valeurs sensiblement egales en puissance: environ 4500W.
certe ce serrait moins performant car j'ai bien compris l'interet du pack en //direct notamment sur la diminution de resistance interne mais ce qui me gène, c'est que pour le pack en //direct sur les nimh, tu n'as pas droit a l'erreur, il faut un pack super-performant, et c'est pour ça que tu as mis des A123.
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par Citro » jeu. 07 01 , 2016 13:07

dirk pitt a écrit :...j'ai bien compris l'interet du pack en //direct notamment sur la diminution de résistance interne mais ce qui me gène, c'est que pour le pack en //direct sur les nimh, tu n'as pas droit a l'erreur, il faut un pack super-performant, et c'est pour ça que tu as mis des A123.
Dites-moi si je me trompe.
Si le pack en // a une résistance interne plus faible, c'est lui qui fournira l'énergie en priorité, non. :?:
Si c'est bien le cas, le pack Nimh ne serait pas assisté si le pack en // avait une résistance interne supérieure au Nimh. :?:
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par dirk pitt » jeu. 07 01 , 2016 13:18

je pense que si.
il serait assisté quand même mais de maniere inversement proportionnelle aux resistances internes.
la 2eme année ou j'ai fait la traversée des alpes en scootelec, j'avais en parallele de la batterie nicd stm5, un pack nimh et un pack lifepo4.
le courant se repartissait en provenance des 3 de maniere tres logique. la petite nimh (10Ah) fournissait un courant faible, les lifepo4 40Ah une grosse partie et la nicd 100Ah un peu moins.
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par planetaire » jeu. 07 01 , 2016 13:26

J'ai une meanwell 240 et une 320 à bord quand j'utilise le pack LG (Sinon l'ensemble est dans mon garage/ma maison)
Il faut déconnecter/reconnecter après un certain temps la 320 pour qu'elle reprenne du service si elle a décidé de se déconnecter.
Ca peut être fait par deux relais, un sur l'entrée et l'autre la sortie du convertisseur dc-dc.
Mais on peut mettre 3 x 240 etc...
Chez meanwell il y a d'autres alim avec ventilo qui conviennent. il faut qu'elle accepte du dc en entrée et que la plage de cette tension nous convienne.

Avec les 560W (240+320)j'ai assez de courant pour avoir un vidage des 2 packs A123 et LG ensemble sur 2h1/2 de trajet.
Quand le trajet est long, genre plus de 300km, je connecte les convertisseurs sur les parties où les bornes de recharge sont les plus éloignées. Parfois je ne connecte qu'un seul dc-dc.
Pour ce qui est des LG en hiver je les vide plus. Hier je suis descendu à 188. S'il fait plus froid ce sera plus bas encore avec un départ plus haut que les 4,15v.

J'avais imaginé aussi de faire un genre de système enginer mais en HT avec juste la nimh et les LG.
Mais attention, sans les A123 la tension de la nimh varie de 170 à 270 volts ! Au lieu de 215 à 240 avec.
Donc le convertisseur dc-dc doit avoir une plus grande plage de tension.
On peut, par exemple, au lieu de 36v, prendre des 48v.
Il faut retirer alors 3 accus LG (une douzaine de volts), donc 49s au lieu de 52s pour avoir, avec la 48v la même tension moyenne: vers 230v.
On peut mettre plus encore que 48v.
Simplement la puissance de ces dc-dc augmente au fur et à mesure car elle est le produit de leur tension par leur intensité (qui elle ne change pas)
Et on risque d'avoir au niveau du pack LG une tension trop faible pour être acceptée en entrée des dc-dc. Certains acceptent mais à puissance réduite.

Dans un tel montage sans A123 il faudrait peut-être mettre une diode pour que le dc-dc ne se trouve pas en situation de polarité inversée sur sa sortie. Je ne sais pas s'il est protégé pour ce cas. C'est possible.
J'avais choisi les accus LG car ils ont une courbe de décharge qui garde sa tension plus longtemps, une pente moins marquée que d'autres.
Ainsi quand on est à 3,7v on a vidé plus d'énergie qu'un autre accu avec une pente de vidage plus forte.

Enfin dans une prius il faut éviter de descendre vers 190volts et moins. Les 170 indiqués plus haut c'est en charge et pas au repos.

Pour ce qui est de la mise en // de deux packs, nimh et A123 par exemple, à tout moment l'intensité est répartie entre les 2 packs en fonction de leur résistance interne et de leur tension interne. Comme leur constantes de temps sont différentes, leur résistances internes aussi, le tout dépendant de la température de chacun qui varie différemment au cours du trajet, la répartition des puissances n'est pas évidente. Mais en résumé ils se débrouillent, ils partagent toujours leur tension externe en commun. Il peut même y avoir par moments des courants entre les packs. Par exemple on arrête de pomper des ampères. Ils ne vont pas remonter en même temps à leur tension commune. Différence de tension donc courant.

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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par dirk pitt » jeu. 07 01 , 2016 14:52

je me dis que si une batterie lifepo4 pousse des A dans la nimh, la tension ne chutera jamais trop donc je table plutot sur 190 à 195V mini dans la nimh
du coté de la tension max, les 270V sont peut-etre uniquement sur des pics de freinage, j'imagine.
au pire, si la tension de la nimh monte trop lors d'un pic de freinage, le DCDC se deconnecte. c'est pas tres grave.
d'apres ce que j'ai lu par ailleurs, l'UC de la prius maintien la nimh entre 38 et 82%SOC.
je voudrais eviter de passer sur des DC-DC 48V car il en faudrait alors un de plus a puissance egale.
du coup, la solution deviendrait moins interessante par rapport a une solution style enginer a base de batterie 48V et convertisseur ACREL 48-240
j'ai une proposition d'acrel pour environ 700$ de leur convertisseur.
pas evident de choisir.
bon, d'un coté, j'ai pas encore la prius :lol: mais je me donne 1an maxi pour finir mon vieux GPL qui à plus de 240 000 kms tout en etant a l'affut d'une priusII en bon etat avec pas trop de kms.
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Re: Prius 2 avec ajout d'accus lithium. DIY

Message par Citro » jeu. 07 01 , 2016 23:13

planétaire , tu as une idée du nombre d'émules que ta réalisation a converti ?
Je me laisserai moi aussi bien tenter...
Mais mon délire serait de monter toute la motorisation de la Prius agrémenté de batterie LiFePo sur mon monospace essence. Le Citroën Évasion est bourré de qualités et comme le mien n'a que 260 000km... :mrgreen:
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