Analyses détaillées des données circulant sur le bus CAN pour les TM3 SR+ LFP55

[Jboll]

Le 02/06/2023 à 21:36, MrFurieux a dit :

A vrai dire je n'ai pas d'idée sur ce que fait le BMS. A ma connaissance dans les dernières fuites de données Tesla n'y a pas de code, c'est bien dommage 🙂

Je répondais dans la même veine que la remarque précédente, des généralités sur le calcul numérique, en particulier à ta phrase "rien de plus précis que le type double". En fait à nb de bits égal, un type entier est toujours plus précis (= plus de chiffres significatif) qu'un type flottant. A la fois pour les calculs et la représentation, le type double donne un sentiment de sécurité pas toujours justifié. A contrario, un entier 64 bits peut représenter jusqu'à 10^19, avant de faire déborder un compteur il y a de la marge...

NB en C pour avoir 64 bits à coup sûr dans un entier le type n'est pas "long", c'est "long long".

Mais bref, je ne sais pas s'il y a vraiment un pb dans ton code (sans doute pas), j'ai voulu regarder les intégrations mais j'ai pas trouvé ...?

Les remarques de @LIION (cf ci-dessous) m'inquiètent par contre, j'ai essayé d'investiguer et effectivement on lit et on entend des histoires de capacités variables suivant les puissance de charge !

 

Au SUC ça baisse mais on reste à des puissances élevées presque jusqu'à la fin. Pour les faibles puissances de charge, si on prend ce test par exemple, on a des variations significatives (cellule de 100 Ah):

 

Et pire, la capacité en Ah est différente à la décharge:

 

Où partent les charges ? Est-ce que la cellule ne se décharge pas entièrement ? Si oui, qu'est-ce qui se passe quand on répète la charge ? Si non, où partent les électrons ?

🤔

 

Exemple d’une recharge d’un SUC, à la fin ça fini à 1 kW soit C/50 (tu sais ton histoire de poussage en fin de charge)

La batterie est bien rempli, non ?

 

Des experts sauront répondre mieux que moi à tes questions, de mon points de vue c’est justement la réduction de la puissance qui permettent de bien remplir la batterie

 

 autrement dit, dans le cas que tu cites, en charge a 40 A, au bout de 2h40, tu as mis 106,5Ah dans ta batterie. Admettons que tu mesures 3,8v pour la tension de ta cellule, c’est le max. Dans ce cas tu réduit l’amperage fortement pour faire diminuer la tension sous 3,8V, admettons 3,6V et donc tu peux continuer la charge a, admettons 5A, pour mettre jusqu’à 109Ah ce qui te fera arriver à nouveau a 3,8v. La charge s’arrête parce que tu peux pas réduire suffisamment l’intensité pour descendre en dessous de 3,8v. La charge est terminée

comme fait un SUC, non ?

ou sinon j’ai loupé quelque chose ?

 

[MrFurieux]

Le 02/06/2023 à 23:50, Jboll a dit :

Exemple d’une recharge d’un SUC, à la fin ça fini à 1 kW soit C/50 (tu sais ton histoire de poussage en fin de charge)

La batterie est bien rempli, non ?

Mettons de côté le SUC avec sa puissance variable. En charge lente, la puissance est constante jusqu'à la toute fin de la charge, entre 99% et 100% et très près de 100%.

Le tableau du gars donne 2% de différence de capacité entre la charge à 5 A et 10 A, si on transpose à la TM3 ça fait entre 8 et 16 A.

C'est troublant non ?

[Jboll]

Le 02/06/2023 à 22:33, nicolinux a dit :

C’est rien ça, aucun souci. Il y a des limites, mais elles sont très élevées pour les projets open-source

Pour info, au moment de mon push sur gitHub :

 

Total 39 (delta 1), reused 0 (delta 0), pack-reused 0
remote: Resolving deltas:   0% (0/1)        
remote: Resolving deltas: 100% (1/1)        
remote: Resolving deltas: 100% (1/1), done.        
remote: error: Trace: b89a32c7c06f1ad55c30828e8f1cccd30cf7d6c2d669e03a29b88e4cc2405698        
remote: error: See https://gh.io/lfs for more information.        
remote: error: File app/src/main/resources/FullCharge.log is 125.66 MB; this exceeds GitHub's file size limit of 100.00 MB        
remote: error: GH001: Large files detected. You may want to try Git Large File Storage - https://git-lfs.github.com.        

[nicolinux]

Le 03/06/2023 à 11:30, Jboll a dit :

Pour info, au moment de mon push sur gitHub

En effet, il faut Git LFS mais c’est accessible en gratuit aussi. Par contre, je ne sais plus si c’est configurable a posteriori sur un dépôt. 

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 11:39, nicolinux a dit :

En effet, il faut Git LFS mais c’est accessible en gratuit aussi. Par contre, je ne sais plus si c’est configurable a posteriori sur un dépôt. 

J'ai fais un zip plutôt

[Jboll]

J'ai créé le repo github pour partager le code source de mon recorder ainsi que mes données d'une charge complète de 0% à 100%

https://github.com/jboll/ObdRecorder

[MrFurieux]

Le 03/06/2023 à 12:14, Jboll a dit :

J'ai créé le repo github pour partager le code source de mon recorder ainsi que mes données d'une charge complète de 0% à 100%

https://github.com/jboll/ObdRecorder

👍

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 11:04, MrFurieux a dit :

si on transpose à la TM3 ça fait entre 8 et 16 A.

C'est troublant non ?

Je comprend pas le problème. Tu ne peux pas transposer aux TM3 de cette manière vu que toutes les charges sont variables, même l’UMC a 3kWh va réduire progressivement à zéro (ou presque)

 

 le test que fait le gars montre juste que ses charges a A différents vont s’arrêter a des SOC différents. Du coup il a compté moins de Ah inséré dans la batterie. Ok et donc?

 

 Moi je le comprend comme ça: une charge a 40A va créer une tension plus importante aux bornes de la résistance interne de la batterie. J’imagine des valeurs au pif: on charge a 40A et on attend que la tension complète soit de 3,7V pour arrêter la charge et dire que c’est fini. Très bien, sauf que dans les 3,7V mesuré aux bornes de la batterie, il va y avoir 0,3V aux bornes de la résistance interne (valeur pris au pif) et 3,4V restant pour le “generateur”. Quand il coupe sa charge, la tension devient 3,4V. Vu que l’intensité est maintenant nulle. Il n’a donc pas chargé a 100% de SOC. 
 

pour charger a 100%, il faudrait faire une charge a suite, admettons de 5A. La tension de la batterie commencera a 3,4V + 0,03V (tension de la résistance interne plus faible a 5A que a 50A)

 ce qui serait mesuré a 3,43V

 il faut alors continuer a charger jusqu’à atteindre les 3,7V. Pendant ce temps la batterie continuera de se charger

 

C’est ce que j’ai compris en tout cas, mais j’ai peux être mal compris …

[MrFurieux]

Le 03/06/2023 à 14:16, Jboll a dit :

Je comprend pas le problème. Tu ne peux pas transposer aux TM3 de cette manière vu que toutes les charges sont variables, même l’UMC a 3kWh va réduire progressivement à zéro (ou presque)

C'est ce que je dis au dessus: non, en charge lente l'intensité est fixe au delà de 99% et quasiment jusqu'à 100%

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 14:20, MrFurieux a dit :

en charge lente l'intensité est fixe au delà de 99% et quasiment jusqu'à 100%

Donc variable…

 

dit autrement, sur une UMC a 12A, si la charge s’arrête dès qu’une cellule atteint 3,8V on va avoir quoi ? 99,5%? Ok ben c’est pas plein

 

 sur une charge rapide et constante de, on va dire, 80A, la charge s’arrêtera dès qu’une cellule atteint 3,8V, on va avoir quoi? 90%? C’est encore moins plein

 

sur un SUC l’intensité diminue plus en amont que en charge lente. Ok, Ils ont pas la même courbe de charge.

n’empêche qu’ils finissent tous les deux a la même intensité pour charger la batterie jusqu’à 100%, parce qui n’est pas possible de faire autrement
 

Dit autrement, de mon point de vue, il n’est pas possible de charger une cellule a 50A fixe et d’atteindre 100% de SOC en ayant une tension aux bornes de la cellule qui serait de 3,7v (a cause de la tension de la résistance interne)

 

Non?

[MrFurieux]

Le 03/06/2023 à 14:43, Jboll a dit :

Donc variable…

Variable sur moins de 1% de la charge totale, si par ailleurs cette charge varie de 2 à 3% suivant qu'on charge à 6 ou 16 A, il y a une élasticité conséquente de la capacité telle qu'elle est mesurée à la recharge. Ce serait mesurable, et même sans OBD ça pourrait faire varier l'affichage à 100%.

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 15:10, MrFurieux a dit :

si par ailleurs cette charge varie de 2 à 3%

Plutôt 1.27% ? (109,34 vs 107,85 Ah)

 

 et puis c’est pas les mêmes unités ni les mêmes références, tu compares 1,27% d’Ah avec 1% de SOC qui a des buffers partout. Je rappelle que 0% de SOC c’est pas 0% d’Ah. A cause du buffer bas qui n’est pas présent dans les Ah mais qui est présent dans le calcul du SOC. 

 

 

Par contre, j’avais pas vu des autres valeurs, il charge davantage à 40A (106,47 Ah) qu’à 20A (106,29Ah). 
ça doute un effet de la température, son  garage doit pas être bien isolé du froid de la nuit…

 

Le 03/06/2023 à 15:10, MrFurieux a dit :

il y a une élasticité conséquente de la capacité telle qu'elle est mesurée à la recharge. Ce serait mesurable, et même sans OBD ça pourrait faire varier l'affichage à 100%

Tu penses a quel test ?

[MrFurieux]

Le 03/06/2023 à 15:59, Jboll a dit :

Plutôt 1.27% ? (109,34 vs 107,85 Ah)

Entre 5 A et 30 A (qui est encore dans la catégorie "charge lente) il y a plus de 3% de différence

 

Le 03/06/2023 à 15:59, Jboll a dit :

Par contre, j’avais pas vu des autres valeurs, il charge davantage à 40A (106,47 Ah) qu’à 20A (106,29Ah). 
ça doute un effet de la température, son  garage doit pas être bien isolé du froid de la nuit…

Si la capacité chargée dépend aussi de la température, ça va être encore plus compliqué de faire des comparaisons pour estimer une dégradation

 

Le 03/06/2023 à 15:59, Jboll a dit :

Tu penses a quel test ?

Une charge (idéalement SOC bas => 100%)

[Jboll]

Le 02/06/2023 à 22:57, Jboll a dit :

j'avais dit que je ferai un post sur ma 60, j'ai l'autre bout de la courbe qui est interressant

Je rattrape un peu le temps, @Hybridébridé tu voulais savoir le comportement de ma cellule 60 sur l'autre bout de la courbe, c'est à dire proche de 0 kWh.

 

En préambule, ma 60ième cellule (index 59) est ma cellule qui avait la plus faible tension lors d'une charge à 100%

A 3% de SOC c'était encore la plus basse, pour plus de facilité de lecture je l'ai représenté en rouge, et toutes les autres en bleu :

 

Et malheureusement, juste avant que ma voiture se coupe, voici les derniers relevés :

 

Zoom :

Ma 60ième cellule chute plus vite que les autres, j'en conclus qu'elle a moins de capacité que les autres

 

 

Et une fois rechargée, la fin de la courbe est sans appel :

Elle s'est tout simplement moins chargé que les autres. 3.42 V

 

Un autre test quelques jours après : 

 

Donc ma 60ième cellule se charge moins que les autres

 

 

 

[LIION]

Quelques remarques pour alimenter le débat (la flemme de citer tous les passages pertinents):

 

-Sur la charge à 3.8V pour les LFP : pas de soucis, il ne se passe rien au dessus de la tension du LFP (~3.3V) jusqu'au début d'instabilité de l'électrolyte (~4.2-4.4V). C'est un avantage du LFP par rapport aux techno NMC/NCA où il faut faire très attention à la tension de fin de charge. Là on est essentiellement chargé à 3.6V et on a de la marge jusqu'à 4V tranquille.

 

-Sur la capacité : elle dépend du courant, de la température, de bornes de tension, de l'historique même (on ne peut décharger que ce qu'on a chargé précédemment !)

 

-sur le protocole de charge : usuellement on fait une charge CCCV (constant current /constant voltage). C'est ce qu'observe Jboll. Ça permet de récupérer un maximum de capacité en un minimum de temps. Cependant on va quand même récupérer plus sur une charge C/20 CCCV que sur une charge à C avec 30min de CV par exemple (à régime lent le lithium a le temps de diffuser et d’accéder à toute la matière active, que 30min à courant faible après une charge rapide ne compense pas totalement ).

 

Sur le fond du topic comme les chargeurs SUC on des protocoles complexes à puissance variable et température variable, et que la décharge est encore plus variable, il sera difficile de prédire une capacité au % près ! Les variations d'énergie affichée par le BMS doivent traduire cette incertitude.

Modifié juin 3, 2023 par LIION

[MrFurieux]

Le 03/06/2023 à 16:57, Jboll a dit :

Ma 60ième cellule chute plus vite que les autres, j'en conclus qu'elle a moins de capacité que les autres

Quand une cellule a moins de capacité, elle va aussi arriver à 100% plus vite que les autres pour un chargement en série. Là on dirait qu'elle a plus de résistance que les autres (charge moins vite, décharge plus vite).

[MrFurieux]

Le 03/06/2023 à 17:24, LIION a dit :

Quelques remarques pour alimenter le débat (la flemme de citer tous les passages pertinents):

 

-Sur la charge à 3.8V pour les LFP : pas de soucis, il ne se passe rien au dessus de la tension du LFP (~3.3V) jusqu'au début d'instabilité de l'électrolyte (~4.2-4.4V). C'est un avantage du LFP par rapport aux techno NMC/NCA où il faut faire très attention à la tension de fin de charge. Là on est essentiellement chargé à 3.6V et on a de la marge jusqu'à 4V tranquille.

 

-Sur la capacité : elle dépend du courant, de la température, de bornes de tension, de l'historique même (on ne peut décharger que ce qu'on a chargé précédemment !)

 

-sur le protocole de charge : usuellement on fait une charge CCCV (constant current /constant voltage). C'est ce qu'observe Jboll. Ça permet de récupérer un maximum de capacité en un minimum de temps. Cependant on va quand même récupérer plus sur une charge C/20 CCCV que sur une charge à C avec 30min de CV par exemple (à régime lent le lithium a le temps de diffuser et d’accéder à toute la matière active, que 30min à courant faible après une charge rapide ne compense pas totalement ).

 

Sur le fond du topic comme les chargeurs SUC on des protocoles complexes à puissance variable et température variable, et que la décharge est encore plus variable, il sera difficile de prédire une capacité au % près ! Les variations d'énergie affichée par le BMS doivent traduire cette incertitude.

Dans ces conditions il faut avoir des objectifs modestes dans les mesures de capacité, SOC, dégradation, etc. Même arriver à 1% de précision ça parait compliqué.

[Hybridébridé]

@Jboll : Merci pour le zoom sur la 60. Selon toi, est-ce la tension de cette cellule 60 qui a entrainé la coupure de la décharge sur seuil bas, ou est-ce que l'algorithme de décision est plus complexe ?

[tben]

Le 03/06/2023 à 17:01, MrFurieux a dit :

Même arriver à 1% de précision ça parait compliqué.

Aujourd'hui je suis au pire à 4% pour le remaining, mais au max à 0.1% sur la conso lors d'un trajet. C'est paradoxal. Mon intention pour le remaining est d'être au moins à 1% voire moins, et peut-être atteindre 0.1% d'écart avec la valeur reportée par Tesla.

[tben]

Le 03/06/2023 à 18:26, Hybridébridé a dit :

@Jboll : Merci pour le zoom sur la 60. Selon toi, est-ce la tension de cette cellule 60 qui a entrainé la coupure de la décharge sur seuil bas, ou est-ce que l'algorithme de décision est plus complexe ?

 La réponse est là

Le 02/06/2023 à 15:08, Jboll a dit :

Première recharge arrêtée dès qu'une cellule a atteint 3.802 V

 Donc c'est la cellule la plus haute qui semble arréter la charge.

Je regarderai sur mes 3 charges.

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 19:26, Hybridébridé a dit :

@Jboll : Merci pour le zoom sur la 60. Selon toi, est-ce la tension de cette cellule 60 qui a entrainé la coupure de la décharge sur seuil bas, ou est-ce que l'algorithme de décision est plus complexe ?

C’est un scoop, non c’est pas elle, c’est impossible: Car même si sa tension est plus basse que les autres, j’ai eu beaucoup plus bas en tension lors d’un trajet quelques heures avant à 90km/heures à 3% de SOC. J’ai mis le graphique avant la panne dans un post précédent de ce même fil.

 

 Donc non c’est pas la tension qui m’a fait tomber en panne, c’est le compteur que l’on appelle “nominal remaining” (qui est exprimé en kWh et calculé par le BMS et qui est sensé représenter au mieux la quantité d’énergie restante dans la batterie) qui est descendu…. à 0 !

 

 Vu mes tensions des cellules lorsque ce compteur est arrivé à 0, clairement il y a de l’énergie encore en dessous le 0kWh.
 J’imagine que c’est une question de sécurité, pour que les feux de détresse marche toujours, la trappe d’ouverture de la recharge, le coffre etc. 

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 17:24, LIION a dit :

à régime lent le lithium a le temps de diffuser et d’accéder à toute la matière active, que 30min à courant faible après une charge rapide ne compense pas totalement

Dans ce cas comment expliquer que si on charge a 100% sur un SUC ou sur un UMC à 3kW, on retombe sur la même valeur en km ? 

des fois c’est même l’inverse: avec un SUC on arrive même à grappiller 1 ou 2 Km de plus…

[Jboll]

Le 03/06/2023 à 17:56, MrFurieux a dit :

Quand une cellule a moins de capacité, elle va aussi arriver à 100% plus vite que les autres pour un chargement en série. Là on dirait qu'elle a plus de résistance que les autres (charge moins vite, décharge plus vite).

Oui en me relisant c’est ce que je voulais exprimer mais j’ai pas écrit ça 😵‍💫

 

bref, oui c’est une cellule qui charge moins vite et décharge plus vite. Peut être que c’est sa résistance interne qui est plus grande que les autres ?!

[planetaire]

@Jboll, à propos de la cellule 60 et de la biologie en général de cet organisme vivant appelé pack 😜

 

Ta cellule 60, si j'ai bien lu, a une tension de fin de charge inférieure aux autres et mini inférieure aux autres.

Dans ce cas elle ne manque pas forcément de capacité, on ne le sait pas, mais elle est décalée vers le bas par rapport aux autres, elle est moins chargée. Elle aurait pu réduire, réversiblement, les km (mètres) possibles à cause de sa tension mini, mais tu as constaté que non. Pour la remettre dans le groupe des 105 autres il faudrait lui injecter une petite charge, ce à elle seule. Ce que les bms classiques résistifs ne savent pas faire ! Pour eux il faut charger tout le pack et vider les 105 autres. Ces bms "préfèrent" donc nettement avoir une cellule à vider, ça va moins chauffer lors de l'équilibrage et très accessoirement, car faible, on perdra moins d'énergie.

 

Quand une cellule manque de capacité, et qu'elle reste "centrée"/autres donc que l'équilibrage est ok, elle va monter plus haut que les autres (plus tôt) en fin de charge (soc proche de 100%) et descendre plus bas que les autres en fin de décharge (soc proche de 0%).

 

Quand elle a plus de résistance interne c'est pareil, mais c'est valable à toutes les tensions, donc pour tous les Soc.

(Quand on consomme sa tension mesurée est inférieure et quand on recharge elle est supérieure.)

C'est simplifié car la résistance interne est variable selon le soc et diverge entre charge et décharge, ce d'autant plus qu'on s'éloigne de 50% de soc.

Et c'est aussi simplifié car les lfp on un temps de réaction qui peut rendre une analyse dans des phases à dynamique musclée difficile.

 

@LIION 3,8 Volts est au-dessus des spécif CATL, qui parlent de 3,7 Volts. En général les LFP on arrête la charge à 3,65 Volts (ou du moins on entre dans la phase CV en réduisant fortement l'intensité de charge). En pratique la bascule de CC à CV se fait quand la première cellule atteint le seuil haut de tension. Il doit y avoir très peu de capacité gagnée entre 3,7 et 3,8 Volts, c'est surement calculable avec les données de Jboll.

On note une oscillation du bms ?Catl? au niveau de cette bascule CC vers CV, une trentaine de secondes, témoin de la remarquable qualité de capture. Elle peut être due soit à la résolution de la mesure de la tension, soit à la lenteur des lfp, par exemple une coupure de la charge à 3,800 Volts amènerait une très infime montée à 3,802 (en cas de mesure tous les 2 mV). Je pense qu'on peut négliger le temps de réaction du chargeur. Un shunt appliqué/retiré par le bms pour équilibrer peut avoir ce type d'influence. La phase CV ne dure qu'une minute 30, les 3,8 Volts n'étant lus que pendant ce temps.

Pour comparaison, pour des A123 on a le droit de monter à 3,8 Volts à condition de le faire brièvement, la tension redescendant ensuite lentement comme on le voit dans la courbe de charge publiée par Jboll ou on finit vers 3,4x Volts au repos.

 

Ce choix de monter à 3,8 Volts est peut-être dicté par la tension de la cellule la moins haute dans cette fin de charge qui doit être suffisamment élevée quand même. Dit autrement la dispersion des tensions au point de bascule CC/CV est une notion qui mériterait d'être mémorisée pour comparaisons futures (toujours en notant la température et l'intensité)

 

A+

[MrFurieux]

Le 04/06/2023 à 08:38, planetaire a dit :

Ta cellule 60, si j'ai bien lu, a une tension de fin de charge inférieure aux autres et mini inférieure aux autres.

Dans ce cas elle ne manque pas forcément de capacité, on ne le sait pas, mais elle est décalée vers le bas par rapport aux autres, elle est moins chargée. Elle aurait pu réduire, réversiblement, les km (mètres) possibles à cause de sa tension mini, mais tu as constaté que non. Pour la remettre dans le groupe des 105 autres il faudrait lui injecter une petite charge, ce à elle seule. Ce que les bms classiques résistifs ne savent pas faire ! Pour eux il faut charger tout le pack et vider les 105 autres. Ces bms "préfèrent" donc nettement avoir une cellule à vider, ça va moins chauffer lors de l'équilibrage et très accessoirement, car faible, on perdra moins d'énergie.

Je m'étais posé la question aussi d'un "décalage" permanent de la cellule 60, mais ma compréhension de l'équilibrage haut (même passif) est que l'égalisation des tensions en fin d'équilibrage fait qu'un décalage éventuel en fin de charge est annulé par la répartition de la charge entre toutes les cellules, par ex avant équilibrage toutes les cellules sont à 100% sauf une à 99%, et après équilibrage elles sont toutes à 99,99%. C'est pas ça ?

Modifié juin 4, 2023 par MrFurieux