On a roulé sur la KOKAM - 70Ah + WINA - 24Ah

[ericjlb]

Merci pour cet exposé détaillé de ce "prolongateur" Kokam .
Très intéressant, à méditer

Bien cordialement ;; éric
,

[Arnaud M]

Merci pour ce superbe exposé!

[CHEVREUSE]

L'utilisation, enfin.

Rappel : les diodes antiretour ne sont pas encore connectées, la régénération se fait sur les 2 batteries.

Divers roulages au gré des besoins, l'oeil sur les affichages tensions et intensités, bien sûr. Les jours passent, avec mon utilisation usuelle de 20/25km en moyenne par jour le % de charge me parait bien long à descendre pour avoir les résultats (enfin je pense que personne ne va compatir...).Le rapport d'intensité KOKAM/Kangoo (théorique 0,7) n'est pas vraiment constant, c'est parfois la KOKAM qui contribue le plus, sauf si on appuie fort. C'est un peu au gré des sollicitations et des régénérations (c'est en partie pour examiner ce phénomène que je n'ai pas connecté les diodes antiretour).
Après tout : elles se débrouillent entre-elles avec leur impédance et leur capacité résiduelle (j'avais le même phénomène avec le NiMH).
Ce que je sais c'est qu'en fin de décharge elles devraient avoir contribué à peu près en fonction de leur capacité respective à partir du moment où les tensions de fin de charge et de fin de décharge sont voisines (cela peut ne pas être tout a fait vrai si décharge partielle).
Ah! en appui fort on descend maintenant à 120V, 9km de roulage tout doux pour rentrer, la tension de sollicitation descend à 110V, il est temps d'arrêter!

Le point utilisation première charge :

parcouru : 129km (mais pas ménagée pour les divers essais)
charge affichée 29% (?!)
consommation affichée 8,4kWh/100km ( normal, c'est la contribution du NiCd seul mesurée par la Kangoo)
tensions après repos : KOKAM=127V, Kangoo=126V
Les tensions individuelles des cellules KOKAM ont été mesurée en fin de charge et maintenant.
Voici le graphe des tensions. Attention : résolution de mon voltmètre seulement +/-10mV

Equilibrage utilisation 1.jpg

En fin de charge : cellule la plus haute 4,07V, différentiel 20mV
En fin de décharge (29%) : cellule la plus basse 3,32V, différentiel 100mV
Rien d'inquiétant, il me semble.
Recharge de jour à 16A secteur sur le chargeur Kangoo et 13A sur le chargeur KOKAM
Fin de charge : 106%
Energie absorbée/secteur : Kangoo= 18,6kWh, KOKAM=10,4kWh
Après repos/fin de charge : Kangoo=156V, KOKAM=154V

Après plusieurs jours d'utilisation diverses, c'est la routine entre toutes les mains (sauf vers fin de décharge).
Ah! la tension en sollicitation baisse, retour doux à 110V mini, il est temps d'arrêter!

Le point utilisation seconde charge :

parcouru : 151,5km
charge affichée 27% (?!)
consommation affichée : 5,6kWh/100km
tensions après repos : 156V
Les tensions individuelles des cellules KOKAM ont été controlées en fin de charge et maintenant. Rappel : résolution mesure +/-10mV (j'approvisionne un controleur 6000 points pour résolution 1mV!)
Je fais grâce du graphe.
En fin de charge : cellule la plus haute 4,06V, différentiel 30mV
En fin de décharge (27%) : cellule la plus basse 3,38V, différentiel 70mV
Il n'y a pas d'évolution très significative ou inquiétante, on continue.
Recharge de nuit à 10A secteur sur chargeur Kangoo et 10A sur chargeur KOKAM.
Fin de charge 104%.
Energie absorbée/secteur : Kangoo=23,2kWh! et KOKAM=10,3kWh
En fin de charge cellule la plus haute 4,05V, différentiel 30mV.
Il n'y a pas dévolution significative de l'équilibrage et tension fin de charge.

J'ouvre une parenthèse de réflexions.
. Le % de charge Kangoo en fin de décharge semble bien haut/tension, ce n'est actuellement pas un bon repère, cela va peut-être se recaler au fil de l'utilisation (mais c'est long entre 2 charges!) ou il faudra décharger sérieusement le NiCd seul pour lui montrer ses limites réelles après les perturbations qu'on lui a fait subir.
. La tension de décharge minimum "STOP UTILISATION" ne semble pas si claire que cela pour le conducteur. En effet en fin d'utilisation on voit arriver brièvement lors de pointes 125V, 120V, 115V.. A ce stade cela varie très rapidement selon l'intensité de sollicitation. On ne sait quand s'arrêter de manière sûre? Faut'il continuer l'utilisation plus doux pour bien exploiter un résiduel encore conséquent? Prenons l'exemple de la dernière décharge : arrêt utilisation à 110V pointe (2,89V moyen par cell) - à quelle intensité de sollicitation?. Après repos la tension totale remonte à 127V et la cellule la plus basse est à 3,38V, il en reste donc encore sous le pied?
Euh, après consultation de la courbe charge/décharge que j'ai établie au début : 3,38V c'est ~68Ah déchargé, il ne reste finalement pas tant que cela! Il ne sert donc à pas grand-chose de grapiller sur la tension de fin d'utilisation, les volts ne représentent plus beaucoup d'énergie - mais des risques supplémentaires. A méditer pour le réglage des BMS futurs attensus. Dans l'immédiat la règle sera : se limiter par précaution à 120V et rentrer doux.

Continuation de l'utilisation, mais la belle évolution des duettistes est perturbée par un nouvel évènement.

à suivre, un nouvel évènement

[ericjlb]

Suite au prochain épisode !

Bien cordialement ;; éric
,

[CHEVREUSE]

Un nouvel évènement;

Aux dévoués modérateurs pouvez-vous SVP changer le titre en "On a roulé sur la KOKAM - 70Ah + WINA - 24Ah". Merci

En effet au début du fil j'ai indiqué avoir commandé en Chine 24Ah de LiFePO4 pour essais (avant la survenue de la proposition KOKAM de VOITRIC), il étaient destinés à être montés en extension de capacité.

Il s'agit en fait de 88 cellules prismatiques WINA GREEN POWER de 12Ah groupées 2 en parallèle pour 24Ah dont voici les principales caractéristiques

Caractéristiques Wina 12Ah.jpg

Ces cellules et les accessoires associés : chargeurs, BMS sont arrivés en fait en plein milieu du chantier "extension KOKAM", donc la genèse a été simultanée, une main en KOKAM, une main en WINA. Mais elles ont été terminées et installées un peu après KOKAM. Je retrace ici quelques étapes.

les Wina sont arrivées.JPG

Ici s'est posé un problème, je pensais que les raccordements s'effectuais simplement par vissage, en fait il y a 2 barrettes minces (1 barrette pour le + et 1 autre pour le -), serties chacune par 2 petits plots. Ces barrettes ne sont ni en cuivre, ni en aluminium, ni en nickel (non magnétique). J'ai essayé d'y souder des fils avec de "l'étain" et un fer puissant, sans succès, cela ne mouille pas. Le fabriquant contacté m'a indiqué qu'ils les soudent par points. Renseignements pris sur le net, il semble que l'on puisse souder "à l'étain" des métaux difficiles tels que l'inox avec apport d'acide orthophosphorique (facile à trouver et pas cher). Avant d'en commander j'ai testé un produit "PATE D'ETAIN" indiqué "Brasage tendre tous métaux sauf aluminium, contient du chlorure de zinc" fournisseur CAMPING GAZ acheté chez BRICORAMA. Et miracle! application d'une petite couche de cette pate, on pose le gros fer à souder et en 2s s'étale un revêtement adhérent d"étain". Après c'est très facile de souder des fils de cuivre, ouf et ouf!

étamage des barettes à la pâte d'étain.JPG

remise à niveau d'une un peu plus faible.JPG

caisson et empilage.JPG

groupage 2P mises en série.JPG

Les cellules sont réparties en 3 caissons pour faciliter la manutention et tension modérée par caisson: 2 de 2P16S et 1 de 2P12S. Chaque caisson a un BMS à équilibrage résistif commandé en Chine chez GeB (General Electronics Barrery), courant de décharge jusqu'à 48A en continu, courant de charge jusqu'à 4A. Il y a donc 2 BMS 16S et 1 BMS 12S. Poids total ~35kg

mise en place BMS.JPG

Il y a a aussi 3 chargeurs 180W achetés en Chine chez EVASSEMBLE. Deux de 16S et 1 de 12S

première charge.JPG

c'est prêt.JPG

Vous aviez peut-être observé qu'il restait une petite place devant l'extension KOKAM 70Ah. Elle est maintenant comblée

terminé.JPG

Les 3 chargeurs sont quasi invisibles sur la photo, juste devant les caissons WINA. Cette extension est raccordée à travers la quatrième diode antiretour (récupérée NiMH) à l'entrée range extender de la Kangoo, comme la KOKAM qui a été munie cette fois des 3 diodes antiretour prévues. L'intensité WINA est reportée aussi sur l'affichage habitacle.

Nous voici donc avec une Kangoo assez bizarre à triple hybridation 194Ah : 100Ah NiCd + 70Ah LiPo + 24Ah LiFePO4 et cela semble se comporter assez harmonieusement, comme prévu.

Le chantier est fermé pour cause de :
. travaux de maison. Hors sujet! pas tant que cela puisqu'il s'agit d'installation de 3,9kWc de panneaux solaires (vente EDF), de quoi largement "couvrir" la consommation Kangoo
. exécution de mon projet de rallier Gibraltar à vélo avec moults vagabondages (et ma femme). Hors sujet! pas tant que cela puisqu'il s'agit de VAE.

Continuation du chantier à l'automne, avec BMS, promis.

Merci de votre attention

[ericjlb]

Fin de la saison 1 !

Bien cordialement ;; éric
,

[CHEVREUSE]

Merci aux modérateurs d'avoir changé le titre.

[CHEVREUSE]

Je vois que tout le monde a tout compris. Petit complément d'information.

Il pourrait arriver par mégarde de connecter une batterie chargée sur l'autre déchargée et j'ai voulu vérifier ce qui se passe dans ce cas (avec prudence bien sûr en commançant par de petits écarts)
Il s'agit ici de la KOKAM 70Ah et de la NiCd 100Ah. J'ai choisi de mettre des diodes antiretour empêchant tout rechargement de la KOKAM (autre que par son chargeur), je ne reviens pas la-dessus, c'est donc le déchargement de la KOKAM 70Ah chargée à 100% sur la NiCd 100Ah quasi vide qui a été testé.

"CLIC"

Décharge KOKAM - 70Ah dans NiCd Kangoo.jpg

Il y a un pic initial d'intensité d'environ 70A fort acceptable par les 2 (rappel la régénération peut atteindre 180A sur la NiCd), puis cela décroit très vite. Le % charge NiCd augmente puis se stabilise car la tension est insuffisante pour la recharge NiCd, il décroit même un peu à cause de la consommation du CEVE. Rien de potentiellement dangereux. J'ai poursuivi un peu en branchant le chargeur Tc 3000W de la KOKAM qui charge à ce moment les 2 batteries (à peu près 8A pour le NiCd et 12A pour la K0KAM), puis déconnecté la KOKAM du chargeur. Le chargeur charge alors le NiCd seul à 20A. Bon c'est assez banal mais on aime bien vérifier. Charge partielle, bien sûr, j'ai arrêté à 35%.

Quelques nouvelles : le petit déséquilibre initial des cellules n'évolue pas de manière significative - en attendant LE BMS. Dernière distance parcourue avant recharge 158,6km, je m'attendais un peu à mieux.
Les panneaux solaires sont posés mais pas encore en production pour problème technique et administratif (installateur inexpérimenté et mou).

Il y a plus qu'à pédaler.

Salut à tous

[ericjlb]

Salut, ton autonomie s'est-elle améliorée ? vu que tu paraissais déçu

Bien cordialement ;; éric
,

[CHEVREUSE]

Je suis en ce moment un peu loin de cela.

Oui je m'attendais un peu à mieux que 158km. Effectivement "80km nominal pour 100Ah Kangoo" cela donne en proportionnel brut seulement 155km pour les "194Ah" installés, en plus le poids est d'environ 100kg plus élevé que la Kangoo standard. Mais les batteries sont moins sollicitées (débit de décharge ~moitié), les batteries lithium ont une impédance plus faible que les vieilles NiCd et je m'applique à conduire largement cool/anticipé. Une autonomie max. un peu supérieure à 170km m'aurais bien satisfait. J'ai tourné ensuite usuellement autour de 135/140km entre recharges sans chercher à descendre bas car je n'ai pas de BMS (mais je surveille régulièrement).

Au sujet des BMS j'ai reçu rapiderment fin juin ceux commandés chez nlc qui semblent vraiment de très bonne exécution, merci :
. les cartes esclaves ont été installées sur les 38 batteries KOKAM
. avec aide - indispensable - de nlc : maître installé dans un boitier avec relais, entrées/sorties câblées, communication avec esclaves établie, quelques test de fonctionnement simples "en l'air" satisfaisants.
Toutefois il n'est pas encore en opération car le soft actuellement installé semble encore trop limité et "basique minimum" - insuffisant pour mon projet.
Je n'ai pas encore tout bien compris et ce n'est pas exhaustif (peut-être simple manque d'informations) mais j'y trouve actuellement principalement, sauf erreur, les possibilités :
. une sortie logique pouvant être activé par un "seuil tension basse critique cellule" en vue d'interrompre définitivement la décharge
. une sortie logique pouvant être activée par un "seuil tension haute critique cellule" en vue d'interrompre définitivement la charge
. une sortie analogique sur "seuil tension haute critique cellule" (le même que ci-dessus) pouvant piloter (réduire) l'intensité chargeur
. il y a un "équilibrage automatique" (à finir d'éclaircir) toujours lié à ce "seuil tension haute critique cellule"
Je n'y ai pas encore trouvé, par exemple, de possibilité d'associer d'autres sorties à d'autres seuils tension ou température (ex. : alertes précritiques) de configurer une entrée analogique capteur de courant et une sortie analogique SOC ( % de charge) - ou Ah ou kWh. La séduisante possibilité de présentation sur smartphone est annoncée en cours de développement.

Donc à suivre et étoffer, je pense reprendre cela sérieusement début septembre.

[Citro]

Au sujet des BMS j'ai reçu rapiderment fin juin ceux commandés chez nlc qui semblent vraiment de très bonne exécution, merci :
. les cartes esclaves ont été installées sur les 38 batteries KOKAM
. avec aide - indispensable - de nlc : maître installé dans un boitier avec relais, entrées/sorties câblées, communication avec esclaves établie, ...
Toutefois il n'est pas encore en opération car le soft actuellement installé semble encore trop limité et "basique minimum" - insuffisant pour mon projet.
Je n'ai pas encore tout bien compris et ce n'est pas exhaustif (peut-être simple manque d'informations) mais j'y trouve actuellement principalement, sauf erreur, les possibilités :
. une sortie logique pouvant être activé par un "seuil tension basse critique cellule" en vue d'interrompre définitivement la décharge
. une sortie logique pouvant être activée par un "seuil tension haute critique cellule" en vue d'interrompre définitivement la charge
. une sortie analogique sur "seuil tension haute critique cellule" (le même que ci-dessus) pouvant piloter (réduire) l'intensité chargeur
. il y a un "équilibrage automatique" (à finir d'éclaircir) toujours lié à ce "seuil tension haute critique cellule"
Je n'y ai pas encore trouvé, par exemple, de possibilité d'associer d'autres sorties à d'autres seuils tension ou température (ex. : alertes précritiques) de configurer une entrée analogique capteur de courant et une sortie analogique SOC ( % de charge) - ou Ah ou kWh.

J'utilise avec quelques autres ce BMS.
Je ne comprend pas pourquoi tu souhaites des "sorties logiques ou analogiques sur seuils de tension".

Le master du BMS reçoit toutes les tensions /températures des esclaves montés sur les éléments, il n'y a pas besoin de sorties "logiques ou analogiques", juste des sorties pour piloter des fonctions en tout ou rien, en analogique (typiquement de 0 à 5V) et en PWM.

Tu es le seul que je connaisse qui utilise le "BMS Parfait" sur un Kangoo, j'ignore comment tu pilotes la charge et si cette dernière passe par le chargeur d'origine.

Jusqu'à présent, toutes les conversions lithium avec le BMS Parfait ont été réalisées sur des VE PSA.
Nous utilisons la sortie PWM du BMS pour piloter la puissance du chargeur et la réduire au fur et à mesure que les cellules arrivent à leur tension de seuil maximum. Plus le nombre de cellules en équilibrage (balancing) est élévé, plus la puissance délivrée par le chargeur est faible. Dans le cas de ma 106, avec 150V de tension nominale, la phase d'équilibrage consomme environ 200W contre 1000W au NiCd, et pour l'instant, elle dure moins lontgtemps.
Si un défaut survenait, (tension ou température) la PWM piloterait une puissance à 0W et arrêterait de fait la charge.
Dans mon cas, je n'ai pas ajouté de relais.

Pour préserver les éléments en décharge, on peut utiliser une sortie pour activer un témoin ou un signal sonore (buzzer), je souhaite également, de mon coté, limiter la puissance en pilotant l'accélérateur.
Je pense également piloter la jauge depuis le master dès que la gestion SOC sera opérationnelle.

Mais je manque de temps et tout cela a pris du retard...

[CHEVREUSE]

Quelques précisions.
Pour le moment, comme indiqué dans le fil, j'utilise :
. pour les 100Ah NiCd le chargeur normal Kangoo
. pour les 24Ah LiFePO4 "WINA" (répartis en 3 boites) 3 petits chargeurs et 3 BMS spaghettis. Ca va assez correctement, la courbe de décharge étant beaucoup plus plate que les autres types, ils ne commencent à contribuer substantiellement qu'en dessous de~85% charge "indiquée" et sont quasi vidés (intervention seuil bas BMS) vers ~40% charge "indiquéee" après avoir effectivement bien débité ~24Ah
. pour les 70Ah LiPo "KOKAM" 1 chargeur "Tc" 3kW max (intensité et tension max réglables) et pas encore le BMS parfait (pas de BMS!). Au tout début de la décharge ils contribuent plus qu'en rapport de leur capacité (et même un peu plus que le NiCd), cela devient ensuite assez en rapport de leur capacité, puis quand la tension devient basse (~125/120V en sollicitation soit ~3,2Vmoyen/cell) vers 30/25% charge "indiquée" leur contribution diminue fortement et je ne les descend pas en dessous. Il en reste un peu dans les NiCd et éventuellement si l'on continue sur eux seuls le % charge "indiqué" décroit très vite et on peut faire gentiment encore une vingtaine de km.
La courbe %charge/km parcourus n'est donc pas bien linéaire et l'indication "autonomie km restante" absolument non représentative : outrageusement optimiste au début (genre 230km) elle s'écroule vers la fin lorsqu'il ne reste presque que le NiCd. Cependant pour une telle tentative d'hybridation de 3 types de cellules, je suis assez satisfait du comportement et les inconvénients sont en pratique très mineurs.

@Citro
Je me suis peut-être mal exprimé? pour les sorties logiques j'entends les activations possibles = (ce qui les déclenche) des 4 sorties logiques actuelles
Le BMS parfait peut, c'est vrai, dans son développement actuel faire très bien le boulot minimum de base de sécurité/équilibrage et à ce stade du projet je pourrai déjà couper toute décharge (contacteur de puissance) par une sortie logique activée par le seuil de tension mini cell et diminuer l'intensité chargeur/équilibrer par une sortie PWM activée par le seuil de tension max cell. Cependant j'aimerai être clairement prévenu bien avant coupure traction (activation d'une autre des sorties logiques par une alarme sur une tension un peu au-dessus du seuil de tension mini cell - je ne souhaite pas, pour le moment, agir sur l'accélérateur). Par ailleurs l'utilisation seule d'une sortie PWM contrôlant l'intensité chargeur activée par le seuil de tension max cell me trouble : je voudrais la doubler - par sécurité - avec l'une des sorties logiques activée par une seuil tension cell un peu supérieur pour couper net toute possibilité de charge. Aussi le projet n'est pas complètement terminé et légèrement plus complexe qu'il n'apparaît, j'aurai besoin sous peu d'un peu plus de possibilités et je ne souhaite pas trop faire un montage BMS provisoire pour peu de temps (j'espère).
Il y a finalement présent physiquement sur le maître d'assez nombreuses entrées/sorties logiques/analogiques, à quoi peuvent-elles servir s'il y a peu de choix d'activation?

A+

[Citro]

Il y a finalement présent physiquement sur le maître d'assez nombreuses entrées/sorties logiques/analogiques, à quoi peuvent-elles servir s'il y a peu de choix d'activation?

Il y a toute latitude de choix quand à l'usage des entrées sorties disponibles sur la carte maître du BMS Parfait.

L'utilisation de ces entrées sorties n'est qu'une question de paramétrage et de programmation du soft.
Cela représente encore un gros travail, d'autant plus que les utilisateurs de ce BMS souhaitent bien des options et une ergonomie très avancée.

En projet; la réalisation d'une interface pour tablette ou téléphone Android, par exemple...
Quand cette application sera opérationnelle, il sera aisé de paramétrer une alerte visuelle et sonore sur un seuil choisi.

[gilguit]

Au sujet des BMS j'ai reçu rapiderment fin juin ceux commandés chez nlc qui semblent vraiment de très bonne exécution, merci :
. les cartes esclaves ont été installées sur les 38 batteries KOKAM
. avec aide - indispensable - de nlc : maître installé dans un boitier avec relais, entrées/sorties câblées, communication avec esclaves établie, quelques test de fonctionnement simples "en l'air" satisfaisants.
.

Bonjour CHEVREUSE ,

peut nous en dire un peu plus sur la methode d installation des esclaves sur les KOKAM ( des photos), je dois faire un pack similaire au tiens avec les barettes fournies par Voitirc mais je ne vois pas trop la maniere de connecter les esclaves sur ces barettes , hormis en les usinants comme le suggére Macro et BG 44 dans le topic fiat 126

merci
@+ Gilles

[CHEVREUSE]

@ gilguit

Je pense que tu vas être un peu déçu car je me suis contenté de mettre les panneaux de cartes esclaves dans un petit boitier sur mon casing contenant mon extension 38S1P 70Ah KOKAM située sous le capot de la Kangoo. Les fils inter-cellules remontent du casing juste en-dessous via un bornier jusqu'aux cartes esclaves. Les liaisons d'extrémités Tx/Rx sont transmises au BMS proche via un câble RJ45. Les indications de température esclaves n'ont donc rien à voir avec celles des cells et je suis aveugle de ce coté là (mais j'ai mis quand même dans le casing une sonde "générale" et j'ai un affichage de contrôle dans l'habitacle). Par ailleurs les longueurs des fils de prise de potentiel ~0,8m risquent de fausser un peu l'équilibrage.

BMS esclaves capot fermé .jpg

BMS esclaves capot ouvert.jpg

A l'origine de cela : en mars 2014 mon extension était prête mais le BMS parfait pas disponible et il n'y avait pas de prévision fiable à court terme. Donc j'ai décidé de rouler sans BMS (en me limitant en tensions max et min), et de ressortir sur un bornier dans un boitier les fils inter-cellules afin de pouvoir contrôler très facilement les tensions (et le cas échéant ajuster - mais en 6 mois d'utilisation/3500km je n'ai pas eu besoin d'ajuster!). Lorsque le BMS est enfin arrivé j'ai simplement connecté les panneaux de cartes au bornier et fait des tests de comportement OK. Mais en pratique je n'ai pas encore utilisé le BMS extension pour cause d'un autre grand projet randonnée, de période de vacances, petits-enfants et de chantier en fait non achevé ... Depuis début septembre le chantier a repris sérieusement et a porté sur le remplacement des NiCd par des KOKAM en combinaison parallèle/série et je suis aussi passé à 39 en série, cela est maintenant réalisé et j'ai adopté, pour le moment, la même technique de petits boitiers accolés aux bacs contenant les panneaux de cartes. Pour le contrôle imaginé c'est assez tordu car il y a des modifications du CEVE, 1 chargeur en sus de celui de la Kangoo et 2 BMS maitres. Cela vient juste d'être réalisé aussi et il faut résoudre quelques problèmes dont le principal est des pertes de communication BMS/bacs pas claires empêchant son utilisation. Je ne sais pas si je garderai la technique des panneaux BMS accolés, mais si ça va bien, la flemme aidant, pourquoi pas ...?
J'ai aussi depuis un certain temps un problème de bruit inquiétant du moteur (déjà réparé il y a quelques années) et j'en cherche un.

En attendant cela fait 3 jours que je roule en full KOKAM, sans BMS. Youpi!

Je détaillerai cela quand cela sera moins chaud!

Bon courage