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

[tben]

Edit: j'avais écrit n'importe quoi

 

Modifié juin 4, 2023 par tben

[planetaire]

En équilibrage passif (résistif) il n'y a pas transfert d'énergie entre les cellules, il y a consommation d'énergie sur la/les cellules qui ont la plus haute tension de façon à les amener au même niveau que les autres.

Donc après équilibrage elles seront, dans ton exemple, toutes à 99%.

Par contre dans un bms actif (capacitif ou inductif voire avec une cellule d'accus tampon ou encore par transfert avec convertisseurs dc/dc isolés), là oui il se peut qu'après équilibrage on ait 99,9% partout.

 

Mais c'est jamais parfait, soit on doit respecter l'intensité mini lors de la charge qu'a donnée le fabricant et on peut arrêter "trop" tot, soit les systèmes de transfert ne sont actionnés que si le Delta V est au-dessus d'un seuil (c'est comme cela qu'ils marchent).

Dans le cas d'un système passif sur accu lfp, pendant que les shunts sont actionnés l'ensemble des 106 tensions descend. Il se trouve que le delta diminue quand on redescend et donc les shunts seront retirés quand le delta V est inférieur à un seuil, oui mais seuil alors que les cellules auront diminué leur delta naturellement. Ouf.

 

Tout cela repose sur "l'hypothèse (que j'accepte volontiers)" que la cellule qui a la plus forte tension est la plus chargée; mais on parle ici de 2 millivolts, je serai donc prudent; dans le bms que j'ai connu la résolution était de 2 centièmes de volts, j'ai pas d'expérience avec autant de précision, un petit delta sur la température entre cellules, un échauffement qui chemine dans la cellule avec retard que sais-je...pourquoi pas venant/allant de la voisine de pack ?

 

A+

Modifié juin 4, 2023 par planetaire

[Jboll]

Le 04/06/2023 à 11:29, planetaire a dit :

En équilibrage passif (résistif) … il y a consommation d'énergie sur la/les cellules qui ont la plus haute tension de façon à les amener au même niveau que les autres

 

Le 04/06/2023 à 11:29, planetaire a dit :

Dans le cas d'un système passif sur accu lfp, pendant que les shunts sont actionnés l'ensemble des 106 tensions descend

J’ai pas complètement saisie, dans le premier paragraphe je comprend que les cellules avec le moins de tensions ne se font pas déchargée par les shunts. Mais le second paragraphe me semble indiquer le contraire

 

Les shunt sont-ils activables individuellement par cellules ?

[planetaire]

La réponse simple est oui, chaque cellule peut se voir connecté à ses bornes un shunt, une résistance. Il y a 106 shunts, mais au maxi on en actionne 105.😀

Par ailleurs, lorsque la charge est terminée il y a descente de la tension des 106 cellules (ca se voit très bien sur tes graphiques, descente vers 3,4x Volts), que l'on actionne ou pas un/des shunts.

C'est bien marqué sur les lfp en fin de charge à 100%.

Mais on peut, en plus et pendant ce temps de descente de la tension, actionner des shunts sur les cellules qui ont la plus forte tension.

En théorie lorsque les 106 tensions se stabilisent ou pourrait avoir 106 tensions exactement identiques, à 2 mV près.

 

Pour compliquer un peu, certains bms n'acceptent pas que plusieurs shunt adjacents soient actionnés, il faut alors le faire à tour de rôle ce qui augmente le temps d'équilibrage. Ceux-là chauffent trop, au niveau de la puce (on reste donc dans le domaine biologie)

 

A+

[LIION]

Le 03/06/2023 à 23:13, Jboll a dit :

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…

Si je devais faire une hypothèse, je dirais que le BMS considère la charge terminée et affiche la valeur nominale qu'il a déterminé dieu sait comment en fonction d'un vieillissement calculé ou mesuré.

Et comme la décharge suivante on ne mesure pas précisément s'il avait raison ou tord on peut passer à coté de quelques %.

 

Peut être aussi un aspect psychologique: si les km à 100% variaient en fonction de l'endroit où on charge l'utilisateur trouverait peut être ça bizarre😄

[tben]

Le 04/06/2023 à 11:26, planetaire a dit :

Par ailleurs, lorsque la charge est terminée il y a descente de la tension des 106 cellules (ca se voit très bien sur tes graphiques, descente vers 3,4x Volts), que l'on actionne ou pas un/des shunts.

Quand la charge est terminée, la décharge commence. La voiture consomme environ 50 Wh avant de s'endormir au bout de 12 min.

Penses-tu que ce que tu décris peut se produire pendant la phase d'endormissement ?

Et quand elle est endormie, le bus aussi, donc plus de données avant le reveil.

Modifié juin 4, 2023 par tben
typo

[planetaire]

Il y a plusieurs circuits à alimenter:

-esclave du bms, il y a 2 possibilités, via un convertisseur isolé alimenté sur le 12V, ou directement sur les cellules

-maître du bms, forcément sur le circuit 12V

Mais ce 12V peut être permanent ou pas. Par exemple sur une prius il y a à la fois un +12V permanent et un autre en power on.

Le 12V permanent permet de conserver des mémoires, soc par exemple.

 

Théoriquement dès que le dernier shunt a été retiré, on peut tout couper.

Il ne faut surtout pas en laisser un involontairement, c'est un bon moyen de détruire une cellule.

 

Ce risque avait même amené des diyeurs à préférer ne pas mettre de bms plutôt qu'un low-cost, et vérifier de temps en temps l'équilibrage. Des fabricants de bms avaient donné la possibilité de mettre deux puces sur les cellules, une permettant de vérifier ce que faisait l'autre surtout lors de l'équilibrage.

 

[MrFurieux]

Le 04/06/2023 à 11:29, planetaire a dit :

En équilibrage passif (résistif) il n'y a pas transfert d'énergie entre les cellules, il y a consommation d'énergie sur la/les cellules qui ont la plus haute tension de façon à les amener au même niveau que les autres.

Donc après équilibrage elles seront, dans ton exemple, toutes à 99%.

Par contre dans un bms actif (capacitif ou inductif voire avec une cellule d'accus tampon ou encore par transfert avec convertisseurs dc/dc isolés), là oui il se peut qu'après équilibrage on ait 99,9% partout.

OK, je pensais que l'équilibrage passif pouvait quand même autoriser le transfert de charges entre cellules, même si très lentement.

Ceci dit, c'était pas la question principale à propos d'une cellule "décalée" en SOC. La question était de savoir si le décalage éventuel était annulé par l'équilibrage. Si oui, la cellule 60 ne peut pas être juste décalée, on est obligé d'interpréter les mesures comme des pertes à la charge/décharge plus fortes sur cette cellule (non ?).

[tben]

Le 03/06/2023 à 19:40, tben a dit :

Le 02/06/2023 à 16:08, 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.

Voici mes trois charges dans l'ordre de leur réalisation.

La première, après être descendue à 0%, voici la fin. Les 3 dernières minutes, la minute avant la fin de la charge, la minute où la charge c'est arrétée, la minute d'après. Je ne monte pas à 3.802, mais je reste sous 3.80. Mon max est même dans la minute d'avant, à 3,7988. Dans la dernière minute j'ai un 3,7987 et un 3,7986 (à la fin de la charge). Donc si j'avais déterminer à quelle moment la charge allait s'arréter, je n'aurais pas pu sur ce critère. Et pour rappelle ma cellule la plus basse était la cellule 104 (/106), à 3,6793. 

 

La charge suivante était au suc. Déjà la courbe rouge est plus basse, comparée à la précédente. La variabilité des cellules est plus grande. La cellule la plus haute est encore dans la minute précedent la minute d'arret. La cellule la plus élevée est à 3,799. Dans la dernière minute, la valeur la plus haute est à 3,7979. J'ai trois cellules plus basses : la 11 (/106) à 3,679, la 17 à 3,6897, la 5 à 3,699.

 

Et la troisième charge de nuit avec le chargeur umc non tesla. La tension de la courbe rouge a encore baissé légèrement par rapport à la précédente. Cette fois ci la valeur la plus élevée, 3,7988, est bien dans la dernière minute. Les 3 cellules les plus basses sont encore la 5, la 11 et la 17. La 5 étant cette fois ci la plus basse. 

 

[Jboll]

Le 06/06/2023 à 15:36, tben a dit :

Voici mes trois charges dans l'ordre de leur réalisation.

La première, après être descendue à 0%, voici la fin. Les 3 dernières minutes, la minute avant la fin de la charge, la minute où la charge c'est arrétée, la minute d'après. Je ne monte pas à 3.802, mais je reste sous 3.80. Mon max est même dans la minute d'avant, à 3,7988. Dans la dernière minute j'ai un 3,7987 et un 3,7986 (à la fin de la charge). Donc si j'avais déterminer à quelle moment la charge allait s'arréter, je n'aurais pas pu sur ce critère. Et pour rappelle ma cellule la plus basse était la cellule 104 (/106), à 3,6793. 

 

La charge suivante était au suc. Déjà la courbe rouge est plus basse, comparée à la précédente. La variabilité des cellules est plus grande. La cellule la plus haute est encore dans la minute précedent la minute d'arret. La cellule la plus élevée est à 3,799. Dans la dernière minute, la valeur la plus haute est à 3,7979. J'ai trois cellules plus basses : la 11 (/106) à 3,679, la 17 à 3,6897, la 5 à 3,699.

 

Et la troisième charge de nuit avec le chargeur umc non tesla. La tension de la courbe rouge a encore baissé légèrement par rapport à la précédente. Cette fois ci la valeur la plus élevée, 3,7988, est bien dans la dernière minute. Les 3 cellules les plus basses sont encore la 5, la 11 et la 17. La 5 étant cette fois ci la plus basse. 

 

Merci @tben,

 

 quelques petites questions, quand tu parles de tensions max, tu as vu cette valeur sur la locomotive des tensions des cellules ou sur le message qui t’indique directement le min/max des cellules ?

 

 Je serai curieux de savoir si les bizarreries que tu avait constaté sur les charges avec ton UMC non Tesla à domicile se retrouve sur le graphique d’une recharge dans un SUC

 

Sur tes deux derniers relevé, ou en est ta 104? Qui était la plus basse sur ton premier relevé?

 

@planetaire avait suggéré que la montée a 3,8v pouvait être dû au fait qu’il faut quand même charger un peu la (les) cellule (s) les plus faible, ça mériterai de voir si on a le même tension min. (Mais après avoir confirmé qu’on regarde le même message, la 1ere question de ce post)

[tben]

Le 06/06/2023 à 20:30, Jboll a dit :

ou sur le message qui t’indique directement le min/max des cellules ?

Il n'était pas implémenté pour ces données. Ce sera le cas pour les prochaines. Dans ces graphes c'est toujours les 106 valeurs individuelles

 

Le 06/06/2023 à 20:30, Jboll a dit :

se retrouve sur le graphique d’une recharge dans un SUC

tu as le graphique un peu plus haut. Je te le pointe dans quelques minutes.

Le 28/05/2023 à 10:49, tben a dit :

Voici ma charge au SUC

 

Le 06/06/2023 à 20:30, Jboll a dit :

ou en est ta 104?

elle est rentrée dans le peloton depuis la charge au suc.

Modifié juin 6, 2023 par tben

[Jboll]

Le 06/06/2023 à 23:00, tben a dit :

Il n'était pas implémenté pour ces données. Ce sera le cas pour les prochaines. Dans ces graphes c'est toujours les 106 valeurs individuelles

Ok dans ce cas, c’est pour ça que tu n’atteint pas la valeur max de 3,802 V a mon avis, un échantillonnage toutes les minutes c’est pas suffisant pour arrêter la charge, trop dangereux, comme dirait quelqu’un que je connais 😁

 

 quand la lecture du message avec les min/max sera implémentée de ton côté, ça devrait se dévoiler 

 

je prépare de mon côté un petit tableau avec mes dernières recharges (avec les températures) il me reste encore une recharge à faire, mais j’ai cramé ma prise, du coup je peux pas recharger maintenant, ça devrait se débloquer dans les prochains jours

[Jboll]

Le 06/06/2023 à 23:00, tben a dit :

elle est rentrée dans le peloton depuis la charge au suc.

Bonne nouvelle, je comprend pas pourquoi mais ok…

[Jboll]

Le 06/06/2023 à 14:29, MrFurieux a dit :

La question était de savoir si le décalage éventuel était annulé par l'équilibrage. Si oui, la cellule 60 ne peut pas être juste décalée, on est obligé d'interpréter les mesures comme des pertes à la charge/décharge plus fortes sur cette cellule (non ?)

si elle était plus usée que les autres c’est  elle qui aurait la plus forte tension en fin de charge, c’est elle qui obligerait de terminer la charge plus rapidement, ce qui est l’inverse de ce qu’on voit, elle semble juste moins chargée que les autres. Elle n’a pas plus de capacité que les autres car sinon sa tension ne chuterai pas au moment de la panne. 
 

L’équilibrage c’est fait en tension et pas en capacité, et 10mV sur un plateau, ça peut valoir pas mal d’Ah, a calculer…
 

Cet équilibrage n’est pas génial génial 😐

 

 

 

[Jboll]

Le 04/06/2023 à 12:26, planetaire a dit :

Pour compliquer un peu, certains bms n'acceptent pas que plusieurs shunt adjacents soient actionnés, il faut alors le faire à tour de rôle ce qui augmente le temps d'équilibrage. Ceux-là chauffent trop, au niveau de la puce (on reste donc dans le domaine biologie)

Je peux avoir les températures min/max des cellules tant que la voiture ne dort pas. Si je comprend bien, si y a un équilibrage entre l’arrêt de la charge et la mise en veille de la voiture, alors la température max devrait augmenter lors de cette phase ? 
(Si les shunts sont localisés proche des capteur de température des cellule?! Car si je comprend bien c’est le shunt qui chauffe, pas la cellule, si? Ou les deux?)

[planetaire]

Hello,

En général les capteurs de température ne sont pas proches des shunts car ils servent à surveiller les cellules, mais on pourrait en mettre un proche d'un élément dur circuit de puissance qui risquerait de chauffer.

Les cellules ne vont pas chauffer lors de l'équilibrage, les shunts dérivent un faible courant dans ce type de bms.

Avec un bms actif on peut dériver plus de courant, la seule chaleur à évacuer est due aux pertes bien plus faibles.

Les constructeurs ont intérêt à avoir le moins de fils possible et de faible longueur, donc la partie shunt du bms (les circuits esclaves) sont proche des cellules, mais ne chauffent pas les cellules. Par exemple ils peuvent être placés entre elles et la chaleur monte rejoindre le dessus du  sarcophage.

 

@tben Tu réponds à une des questions que je me posais : lors de la bascule CC/CV tes cellules ont un delta V de 0,12 Volts.

Mais comme c'est du lfp vers 3,7-3,8 Volts visiblement il y a une belle dispersion dans cette zone.

Dans ton cas ou pourrait charger avec un maxi de 3,7 Volts voire même 3,6 Volts, il vaut mieux que les plus basses soient au-dessus de 3,4x Volts sinon on est trop proche du plateau de tension.

[tben]

Le 07/06/2023 à 06:55, planetaire a dit :

@tben Tu réponds à une des questions que je me posais : lors de la bascule CC/CV tes cellules ont un delta V de 0,12 Volts.

Mais comme c'est du lfp vers 3,7-3,8 Volts visiblement il y a une belle dispersion dans cette zone.

Dans ton cas ou pourrait charger avec un maxi de 3,7 Volts voire même 3,6 Volts, il vaut mieux que les plus basses soient au-dessus de 3,4x Volts sinon on est trop proche du plateau de tension.

Désolé, je n'ai pas compris, mais c'est parce qu'il me manque plein de références.

C'est quoi la bascule cc/cv ?

Où vois-tu ce delta de 0.12 Volts? (pour que je comprenne)

Que signifie "Dans ton cas ou pourrait charger avec un maxi de 3,7 Volts voire même 3,6 Volts", car moi je ne choisis rien. Le système fait comme il veut. Je mesure / constate, et parfois emets des hypothèses à vérifier.

Je ne comprends pas non plus "il vaut mieux que les plus basses soient au-dessus de 3,4x Volts sinon on est trop proche du plateau de tension." Peut-être veux-tu dire que si des cellules s'arretent en dessous de 3.4V, cela n'est pas signe de bonne santé pour ces cellules ? Heureusement, je n'en ai pas encore.

 

As tu noté que la courbe rouge a un plateau d'arrêt de la charge qui baisse au cours des 3 charges successives : environ 3.765 puis 3.755 puis 3.740.  J'attends d'avoir d'autres données pour dire mon hypothèse. As-tu un point de vue ?

[planetaire]

La bascule CC/CV c'est quand le bms réduit l'intensité de charge de façon à ce qu'aucune cellule ne monte à plus de 3,8 Volts.

La limite ensuite n'est plus l'intensité maxi (partie ConstantCurrent) mais la tension maxi (CV ConsantVoltage)

0,12 V c'est le delta que tu as à ce moment  3,80 - 3,68 Volts arrondi

 

Oui c'est pas toi qui choisit la tension maxi, et visiblement c'est très proche de 3,8 Volts au point de bascule.

3,4 Volts car en-dessous elle est sur le plateau de tension là où la tension ne permet pas de savoir si une cellule est moyennement/beaucoup/à la folie chargée. SI on veut équilibrer il faut que toutes les cellules soient entre 3,4 et 3,8 Volts, sinon on fera un équilibrage partiel, mais améliorable la prochaine fois.

Avec 3,765/3,755/3,740 tu dois parler je suppose de la fin de charge, là ou la courbe n'est plus quasi-horizontale près de 3,8 Volts mais décroit tranquillement vers 3,4x V ?

 

Modifié juin 7, 2023 par planetaire

[tben]

Le 07/06/2023 à 11:05, planetaire a dit :

La bascule CC/CV c'est quand le bms réduit l'intensité de charge de façon à ce qu'aucune cellule ne monte à plus de 3,8 Volts.

Pour la dernière charge, voici les deux courbes, celle de tension (divisée par 106) et celle d'intensité, d'un peu avant le moment où l'intensité a été réduite, jusqu'à la fin de la charge (intensité positive).

A supposer que les valeurs affichées par cellules soient celles au moment de leur diffusion sur le bus CAN, alors au moment du changement d'intensité, brutal, j'ai déjà une cellule (une grise) qui n'est plus très loin de 3,79. Plus je regarde ce graphe, plus je me dis que @Jboll a raison, c'est comme si le BMS envoyait les 106 cellules qu'il avait récupéré en même temps, il va falloir que j'utilise l'autre pid.

Maintenant, @planetaire, où vois tu ces 0,12V ? Moi j'ai l'impression que je suis déjà à 3,74 V (pack / 106, courbe rouge) quand l'intensité varie brutalement. Donc 0,06V plutôt.

Le 07/06/2023 à 11:05, planetaire a dit :

Avec 3,765/3,755/3,740 tu dois parler je suppose de la fin de charge, là ou la courbe n'est plus quasi-horizontale près de 3,8 Volts mais décroit tranquillement vers 3,4x V ?

Non, je parlais de la courbe rouge presque plate qui correspond à la charge lente :

 

Le 07/06/2023 à 11:05, planetaire a dit :

3,4 Volts car en-dessous elle est sur le plateau de tension là où la tension ne permet pas de savoir si une cellule est moyennement/beaucoup/à la folie chargée. SI on veut équilibrer il faut que toutes les cellules soient entre 3,4 et 3,8 Volts, sinon on fera un équilibrage partiel, mais améliorable la prochaine fois.

A la folie, tu exagères un peu. Mais effectivement avant 3,4V elle peut-être moyennement ou beaucoup chargée. Après la courbe est croissante. 3,4 est le début de la montée de tension significative.

[tben]

La courbe au suc est elle complètement différente, surement dûe à l'intensité très forte puis moins forte. Elle passe de 3.32 au démarrage de la charge à immédiatement 3,48, puis baisse jusqu'à 3,42, avant de démarrer la fin de la vitesse de charge.

Avec la courbe des intensités

Modifié juin 7, 2023 par tben

[doli]

Très instructives ces courbes!

En ce qui concerne les LiFePo4 je pensais que la limite à ne pas dépasser était de 3,65V , ici on arrive à 3,75V, sans doute une chimie d'avant garde.

[Jboll]

Le 07/06/2023 à 07:55, planetaire a dit :

Tu réponds à une des questions que je me posais : lors de la bascule CC/CV tes cellules ont un delta V de 0,12 Volts

 

Le 07/06/2023 à 13:35, tben a dit :

Plus je regarde ce graphe, plus je me dis que @Jboll a raison, c'est comme si le BMS envoyait les 106 cellules qu'il avait récupéré en même temps, il va falloir que j'utilise l'autre pid.

 

attention a ces courbes montrant les  tensions des cellules, quasiment aucun points n’est bien positionné dans le temps. Il y a un décalage au maximum d’une minute entre la mesure et le moment où c’est affiché

Regardez une de mes courbes de charges ci dessous, le message indiquant les min et max est affiché ici en rouge et bleu. C’est la vrai valeur mise à jour chaque seconde. Les points de toutes les couleurs représentent les tensions aux date reçu du bus, et on voit que c’est pas bon temporellement, certaines cellules dépassent la courbe rouge, à droite du graphique.
Ça ne peux s’expliquer que par le fait que la mesure des 106 cellules est faite au même moment, et il faut 1 minute pour tout envoyer. Donc la date de mesure d’un point ce n’est pas la date de réception de ce point sur le bus, mais la date de début du train. Ce que j’ai représenté en vert

 

en vert, les tensions des cellules au moment de leur mesure. Ça fait donc logiquement des bandes verticales:

(Ne pas prendre en compte les flèches blanches)

 

 on peux noter d’ailleurs que au moment de l’arrêt de la charge, les tensions non pas été mesuré (pas de vert) 

 

l’arrêt de la charge n’est pas donc soumis à ces messages, mais bien au message indiquant les min/max toutes les secondes

Modifié juin 7, 2023 par Jboll
Typo

[MrFurieux]

Le 07/06/2023 à 00:26, Jboll a dit :

si elle était plus usée que les autres c’est  elle qui aurait la plus forte tension en fin de charge, c’est elle qui obligerait de terminer la charge plus rapidement, ce qui est l’inverse de ce qu’on voit, elle semble juste moins chargée que les autres. Elle n’a pas plus de capacité que les autres car sinon sa tension ne chuterai pas au moment de la panne. 
 

L’équilibrage c’est fait en tension et pas en capacité, et 10mV sur un plateau, ça peut valoir pas mal d’Ah, a calculer…
 

Cet équilibrage n’est pas génial génial 😐

Oui l'équilibrage est en tension (pas en capacité), mais vu la pente de tension très forte autour de 100%, il égalise bien les SOC.

Elle pourrait avoir une capacité un peu plus grande que les autres, mais si c'était le cas cette différence de capacité serait dominée par le  plus faible rendement à la décharge, puisqu'elle arrive à 0% avant les autres.

Dans l'autre sens, elle pourrait avoir une capacité un peu plus faible que les autres, mais si c'était le cas cette différence de capacité serait dominée par le plus faible rendement de la charge, puisqu'elle arrive à 100% après les autres.

En résumé, elle a l'air d'être caractérisée par un rendement de charge/décharge plus faible (résistance interne ou autre chose).

[Jboll]

Ce qui fait 40mV de delta au moment de la bascule pour ma part

 

 ça explique sans doute notre différence en km a 100% @tben de 404 km pour moi voir 403 maintenant et toi vers 405-406 (?)

 

ma 60 ieme cellule se chargeant moins que les autres

 

 donc j’ai l’impression que le Km a 100% provient bien d’une mesure (de tensions du coup 😉)

[MrFurieux]

Le 31/05/2023 à 13:23, LIION a dit :

Pour une batterie d’énergie comme la CATL qui contient des électrodes épaisses, à régimes moyen on va à la fois perdre en tension et en capacité accessible: (la 1ere image que j'ai trouvé sur google)

 

Pour se rassurer, un test sur un pack 48V assemblé avec un lot de 16 LFP disparates (mélange de 280 Ah et de 304 Ah, neuves ou légèrement usagées). Résultat sur une décharge à 100 A (0.38 C): 278 Ah restitués, soit autant qu'espéré.