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

[MrFurieux]

Le 29/07/2023 à 20:30, Jboll a dit :

Le message permet pourtant d’avoir une précision de 0.01 Ah mais effectivement mon exemple montre 1.00 Ah tout rond

je ne sais pas si c’est un cas particulier ou pas, il faudrait tester sur plusieurs relevés pour voir si c’est une constante ou pas

Si le BMS évalue une précision de mesure de +/- 1 Ah, c'est normal qu'il mette les décimales à zéro, elles ne seraient pas significatives.

Au passage, moins de 1% d'erreur sur une mesure indirecte de ce genre, ça parait déjà presque miraculeux.

Sinon j'avais pas vu le passage sur la perte en Ah: contrairement aux pertes en puissance, il n'y a pas d'effet Joule, les 0,5% ça doit être des effets de déplacement bizarres avec des ions pas au bon endroit.

[Jboll]

Suite à une petite pause dans ces analyses, je me suis repenché cette semaine sur le sujet et je pense avoir trouver le chainon manquant qui explique comment Tesla calcul le SOH (et le SOC)

 

Je suis reparti du message "BO_ 946 ID3B2BMS_log2: 8 VehicleBus" qui fait référence à des "SocByOcv" et en recherchant ça avec google, je suis tombé sur un brevet pour estimer avec précision le SOH d'une batterie. Et je vous le donne en mille : ce brevet à été déposé par Tesla eux-même  

https://patentimages.storage.googleapis.com/f2/ee/f2/082a9dfb98dd25/US20100138178A1.pdf

 

Dans ce brevet, on découvre exactement comment le SOH est calculé, toutes les étapes du calculs, ainsi que les valeurs numériques utilisées, une vrai mine d'information. A lire pour toute personne souhaitant savoir comment Tesla calcule le SOH. 

 

En deux mots, ils disent que estimer la capacité de la batterie par l'âge de la batterie ou encore le nombre de cycle de charges/décharges n'est pas précis car ne prend pas en compte l'historique de la température, de la profondeur de décharge qu'il a pu y avoir etc.

Ils disent aussi que ce n'est pas possible de demander à ses clients de décharger complètement leurs batteries à intervalle de temps régulier. 

 

L'invention déposée ici consiste calculer le SOH réel (comprendre : en prenant en compte l'usure chimique) sans faire des décharges profondes

 

L'idée est la suivante : 

1 - on part d'un CAC prédéfini, admettons ici 161 Ah

2- on mesure toutes les 0.01 secondes le courant sortant de la batterie, que l'on intègre par rapport au temps et on le met dans une variable Ah_used

3- on calcul le SOC avec le CAC et les Ah utilisées avec la formule SOC = 1 - (Ah_used / CAC). Ce qui donne une valeur du SOC en % (0 = la batterie est vide, 1= la batterie est pleine), à noter que ce SOC est appelé SOCbyAh

4- lors d'un sommeil, (ils précisent au moins 10 min par 30° et au moins 4 heures (!) par 0°), ils mesurent le SOCbyOCV c'est à dire qu'ils mesurent la tension lorsque l'intensité de la batterie est proche de 0, donc considéré comme déconnecté. Pour faire ça il compare la tension avec la courbe de charge qu'ils ont en interne et déterminent le SOCbyOCV en % également

5- ils calculent le delta de ces deux SOC (donc il faut deux sommeils) nommé deltaSocbyAh et deltaSocbyOCV puis les comparent

6- si le deltaSocbyAh > deltaSocbyOCV alors ils augmentent le CAC d'une valeur que je détaille pas ici, et si au contraire deltaSocbyAh < deltaSocbyOCV alors ils le diminue !

7- le nouveau CAC étant calculé, on reboucle à l'étape 2, ad vitam aeternam

 

Je trouve cette invention vraiment pas mal, car l'idée, c'est que si le BMS sous estime le SOH, alors il va trop vite réduire le SOC par rapport à la réalité chimique, et dans ce cas, une fois arrêtée, une mesure de SOC est faite par la tension à vide, et on constate que le SOC devrait être plus élevé ! et donc le BMS a sous estimé -> donc on augmente la capacité de la batterie

L'inverse est vrai aussi

 

ça explique pourquoi il faut faire dormir régulièrement sa voiture

 

C'est pas bête comme astuce, mais je note que ça ne peut marcher que si :

- la mesure de la tension doit être très précise sur les LFP (ce qui est le cas : 0,01 volt prés

- la courbe OCV/SOC est la même quelque soit le SOH, ce qui n'est pas le cas des LFP car le 3ième plateau varie (pour autant je ne sais pas si ça a une influence très importante)

 

 

 

 

Il faut rester à haut SOC, car sinon le calcul n'est pas précis :

 

 

 

Donc je me répond à moi même :

 

Le 18/07/2023 à 23:01, Jboll a dit :

- pourquoi chaque moi le SOH diminue d'un palier ?

ça pas l'air lié au kilométrage, donc pas lié je pense aux mécanismes misent en place lors de la charge. Je pense que c'est l'autre mécanisme qui fait ça, celui qui peut m'augmenter mon NFP en veille sans recharge, mais qui peux aussi le faire baisser ! 

 

Par exemple j'avais noté que mon NFP été passé de 51.5 à 51.62 quand les tensions min/max on augmenté de 0.014 volt

En dessous ça bouge pas, et encore en dessous ça diminue mon SOH !

 

J'ai pas eu le temps de creuser mais j'ai l'impression que l'algo est tout con : si au réveil la tension min est plus grande de 0.012 ont augmente d'un palier le NFP

Ce qui évidement ne marche pas car ça pourrait créer une dérive du 0 kWh... juste une hypothèse 

Mais c'est peut-être ça ?

 

 

Donc non : les 1km/mois que nous voyons n'est pas codé en dur, mais le résultat d'une boucle de calcul.

 

Pour autant je pense que leur algo est buggé car j'avais déjà mesuré que la capacité de ma voiture est bien supérieur à celle remonté par Tesla sur l'écran de la voiture

 

 

 

 

 

Modifié décembre 20, 2023 par Jboll

[planetaire]

Alors là chapeau pour la trouvaille.

Ce qui est important en pratique est la mise en veille du VE;

Pour la durée de la mise en veille/au repos ils parlent de mini 4h vers 0°C, 10 mn vers 30°C sans rien consommer/charger.

 

Et oui, ils ont codé en dur la courbe de tension fonction du soc au repos, accu de référence neuf je présume.

 

[MrFurieux]

Le 20/12/2023 à 17:28, Jboll a dit :

Donc non : les 1km/mois que nous voyons n'est pas codé en dur, mais le résultat d'une boucle de calcul.

On ne sait pas, le problème est toujours le même: courbe des LFP très plates + hystérésis => la méthode ne marche (possiblement) plus. Il faudrait le brevet version LFP.

 

Le 20/12/2023 à 19:11, planetaire a dit :

Ce qui est important en pratique est la mise en veille du VE;

Pour la durée de la mise en veille/au repos ils parlent de mini 4h vers 0°C, 10 mn vers 30°C sans rien consommer/charger

C'est le mode de calcul utilisé pour les Model S (NCA), avec effectivement le besoin de repos pour faire le calcul. Je ne savais pas que le temps dépendait de la t°, mais attention il se peut que pour les 3/Y ce temps soit bcp plus long (cf post du TMC)

[planetaire]

Les LFP ont deux particularités : tension qui varie plus lentement lors des variations de charge et courbe presque plate par moments.

Presque plate, ça se solutionne en ayant une plus forte résolution, le millivolt par exemple, on voit alors une pente ce qui permet de lier soc et ocv.

 

Lenteur, à l'inverse plus la résolution est haute et plus on verra la tension à vide (ocv) décroitre longtemps après la fin d'un trajet. Mais ils doivent forcément avoir défini un seuil de décroissance en-dessous duquel ils considèrent pouvoir faire leur calcul. (En plus il y a conversion A->D donc des oscillations possibles quand on est entre deux valeurs numérisées avec un rapport de durée valeur/haute basse qui varie dans cette zone)

S'ils doivent trop attendre la décroissance, il y a le risque que la température ait changé et modifie la courbe mais le pack a une forte inertie thermique.

En 2010, date du brevet, les lfp nca et ncm existaient.

 

Avis très perso, d'expérience 4h je verrai cela plutôt sur du lfp. Mais c'est pas une preuve.

Modifié décembre 20, 2023 par planetaire

[Jboll]

Le 20/12/2023 à 19:32, MrFurieux a dit :

le problème est toujours le même: courbe des LFP très plates + hystérésis => la méthode ne marche (possiblement) plus

L’hystérésis ne rentre plus en jeu dans le calcul, vu que la mesure de tension est fait au repos, avec une intensité négligeable (OCV : c’est à dire une mesure en circuit ouvert. Même si en réalité c’est plus une intensité proche de 0 plutôt que 0) . Et pour le SOCbyAH la tension n’est pas utilisée, uniquement une intégration de l’intensité par le temps

 

 pour la courbe plate, pour un BMS qui mesure à 0,001 volt près c’est pas plat du tout, voir le deuxième graphique :

 

 oui, je pense que leur brevet qu’ils ont déposé est utilisé sur les LFP, il y a trop d’indices qui vont dans ce sens:

- ils demandent de faire dormir la voiture, absolument nécessaire à leur algorithme

- la mesure en roulant est tellement précise que c’est forcément un compteur (SOCbyAH)

- Il est possible de paumer le BMS en allant à des SOC bas (voir graphique sur le SOCError)

- leur brevet n’est pas limitant à une chimie, voir même pas à une voiture électrique

- les données de diagnostics remontés par le message que j’ai cité dans le message précédent indique toutes ces valeurs de calcul pour aider au déboggage 

 

je me trompe peut être mais à l’heure actuelle je ne vois pas de bonne raison pour laquelle ils n’utiliseraient pas leur brevet sur les chimies LFP

 

 là où je te rejoins, c’est que justement, je pense qu’ils atteignent les limites de cet algorithme avec les chimies à plateaux de tensions. Car même s’il est possible de mesurer avec précision la tension à vide, il suffit que leur modèle pour déterminer le SOC par la tension a vide ne soit pas exactement précis, par exemple au niveau de l’influence de la température, pour que tout s’écroule. Car il faut que tout soit très précis. Beaucoup plus que dans les autres chimies

[MrFurieux]

Le 20/12/2023 à 21:03, Jboll a dit :

L’hystérésis ne rentre plus en jeu dans le calcul, vu que la mesure de tension est fait au repos, avec une intensité négligeable (OCV : c’est à dire une mesure en circuit ouvert. Même si en réalité c’est plus une intensité proche de 0 plutôt que 0) . Et pour le SOCbyAH la tension n’est pas utilisée, uniquement une intégration de l’intensité par le temps

 

 pour la courbe plate, pour un BMS qui mesure à 0,001 volt près c’est pas plat du tout, voir le deuxième graphique :

 

 oui, je pense que leur brevet qu’ils ont déposé est utilisé sur les LFP, il y a trop d’indices qui vont dans ce sens:

- ils demandent de faire dormir la voiture, absolument nécessaire à leur algorithme

- la mesure en roulant est tellement précise que c’est forcément un compteur (SOCbyAH)

- Il est possible de paumer le BMS en allant à des SOC bas (voir graphique sur le SOCError)

- leur brevet n’est pas limitant à une chimie, voir même pas à une voiture électrique

- les données de diagnostics remontés par le message que j’ai cité dans le message précédent indique toutes ces valeurs de calcul pour aider au déboggage 

 

je me trompe peut être mais à l’heure actuelle je ne vois pas de bonne raison pour laquelle ils n’utiliseraient pas leur brevet sur les chimies LFP

 

 là où je te rejoins, c’est que justement, je pense qu’ils atteignent les limites de cet algorithme avec les chimies à plateaux de tensions. Car même s’il est possible de mesurer avec précision la tension à vide, il suffit que leur modèle pour déterminer le SOC par la tension a vide ne soit pas exactement précis, par exemple au niveau de l’influence de la température, pour que tout s’écroule. Car il faut que tout soit très précis. Beaucoup plus que dans les autres chimies

Si, l'hystérésis gêne même au repos, à cause du FR: la courbe V/SOC est unique seulement si on charge / décharge en continu. Si on alterne charge et décharge, on change de courbe à chaque fois, et au repos on se retrouve à une autre tension (pour le même SOC) que si on n'avait fait que décharger.

Pour la platitude la question est la précision qu'on peut espérer. Par ex j'avais testé avec SMT la différence de tension au repos avec une différence de SOC de 5%, et même avec une précision au mV on ne la voyait pas. Je ne sais pas si c'est l'hystérésis ou la platitude, mais impossible de calculer à la main le SOC à partir de la tension dans les 2 / 3 tests que j'ai fait.

NB la mesure en roulant c'est forcément le comptage de Coulombs, impossible d'utiliser la courbe avec les tensions qui gigotent et le pack déséquilibré par les appels de courant. Mais pas de rapport avec le SOH, et c'est cette partie du brevet qui nous intéresse.

[Jboll]

Le 20/12/2023 à 22:47, MrFurieux a dit :

Si, l'hystérésis gêne même au repos, à cause du FR: la courbe V/SOC est unique seulement si on charge / décharge en continu. Si on alterne charge et décharge, on change de courbe à chaque fois, et au repos on se retrouve à une autre tension (pour le même SOC) que si on n'avait fait que décharger

Je comprend pas cette remarque, la mesure de tension qu'ils font est en circuit ouvert (OCV veut dire Open Circuit Voltage) donc il n'y a pas de notion de charge ou de décharge, et encore moins de freinage récupératif
 

"The Open Circuit Voltage (OCV) is a fundamental parameter of the cell. The OCV of a battery cell is the potential difference between the positive and negative terminals when no current flows and the cell is at rest"

https://www.batterydesign.net/electrical/open-circuit-voltage/

 

Grosso modo c'est comme si tu retirais la pile de la télécommande de ta TV et que tu testes (après un temps de repos) la tension a ses bornes avec un voltmètre

 

Le 20/12/2023 à 22:47, MrFurieux a dit :

j'avais testé avec SMT la différence de tension au repos

Tu ne peux pas : soit la voiture est en veille et dans ce cas tu n'a pas accès à SMT car en veille la voiture désactive le bus CAN (et SMT se base sur le bus CAN), soit la voiture est réveillée et dans ce cas tu as accès à SMT mais ta batterie est utilisée et donc ce n'est pas une mesure OCV (les cellules ne sont pas au repos)

 

On pourrait penser que ce bus CAN est alimenté constamment par la batterie 12v mais ce n'est pas le cas : lorsque la voiture rentre en sommeil, le bus CAN n'est plus alimenté

 

Le 20/12/2023 à 22:47, MrFurieux a dit :

NB la mesure en roulant c'est forcément le comptage de Coulombs, impossible d'utiliser la courbe avec les tensions qui gigotent et le pack déséquilibré par les appels de courant. Mais pas de rapport avec le SOH, et c'est cette partie du brevet qui nous intéresse

Si justement, c'est là la subtilité de leur brevet, c'est que c'est le SOC par comptage de Coulombs qui va aider à déterminer le SOH

Ma remarque c'est de dire qu'ils effectuent ce prérequis nécessaire à leur algo (mais pas que, ce n'est pas un preuve je te l'accorde)

 

[MrFurieux]

Le 21/12/2023 à 10:13, Jboll a dit :

Je comprend pas cette remarque, la mesure de tension qu'ils font est en circuit ouvert

De mon côté je ne comprend pas que tu ne comprennes pas, j'avais en tête que c'était toi qui avait posté l'étude sur l'hystérésis des LFP à l'époque où tu disais qu'il était impossible d'utiliser la tension pour les mesures de SOC des LFP, je me trompe ?

L'idée générale est qu'il n'y a pas une seule courbe V/SOC, mais une différente par historique de charge/décharge. En gros, c'est une bande de tensions et pas une ligne. Par ex pour la même énergie consommée, tu n'aura pas la mm tension au repos à 50% de SOC si tu es parti de 40% ou de 60%.

 

Le 21/12/2023 à 10:13, Jboll a dit :

Tu ne peux pas : soit la voiture est en veille et dans ce cas tu n'a pas accès à SMT car en veille la voiture désactive le bus CAN (et SMT se base sur le bus CAN), soit la voiture est réveillée et dans ce cas tu as accès à SMT mais ta batterie est utilisée et donc ce n'est pas une mesure OCV (les cellules ne sont pas au repos)

 

On pourrait penser que ce bus CAN est alimenté constamment par la batterie 12v mais ce n'est pas le cas : lorsque la voiture rentre en sommeil, le bus CAN n'est plus alimenté

La tension aux bornes d'une cellule ne dépend que de son état interne, si on ne tire pas de courant. Sortir de veille ne va pas consommer une grosse qté de courant ni tirer une grosse puissance, pas de raison que ça change les tensions lues. La notion de "au repos pendant un certain temps pour faire une mesure" s'applique au pack pendant qu'on déplace des charges dans les circuits et les cellules, au niveau de la cellule individuelle il n'y a que le courant tiré instantanément qui a une influence.

[Jboll]

Le 21/12/2023 à 14:49, MrFurieux a dit :

j'avais en tête que c'était toi qui avait posté l'étude sur l'hystérésis des LFP à l'époque où tu disais qu'il était impossible d'utiliser la tension pour les mesures de SOC des LFP, je me trompe ?

... en roulant !

 

Lorsque la mesure de tension est faite après un temps de repos et d'équilibrage, on est dans un cas très particulier de mesure de tension, car dans ce cas le courant est contant et est négligeable

 

Le 21/12/2023 à 14:49, MrFurieux a dit :

Par ex pour la même énergie consommée, tu n'aura pas la mm tension au repos à 50% de SOC si tu es parti de 40% ou de 60%

Ah il est là le problème, de ce que j'ai compris non : lors d'un test OCV, tu aura exactement la mm tension au repos à 50% de SOC peu importe ton SOC précédent, qu'il soit à 40 ou à 60%. Dit autrement, il n'y a pas d'effet mémoire.

Edit : à température constante

 

Par exemple, mesurer 3.3 V à une intensité de recharge de +0.5C voudrait dire que la batterie n'est chargée qu'à 20% :

 

 

Alors que mesurer également 3.3 V mais une intensité de décharge de -0.5C voudrait dire que la batterie est chargée à 80% :

 

Autrement dit, en fonction de l'intensité qui sort de la batterie, la même tension peut donner des SOCs de valeurs très différentes

 

C'est pourquoi leur brevet indique que le relevé de tension est fait uniquement dans un environnement maitrisée : lorsque l'intensité est proche de 0. Après équilibrage. Car en faisant toujours des relevés à la même intensité, ils s'affranchissent du problème d'hystérésis

 

Tout du moins, c'est comme ça que je l'ai compris, peut-être que j'ai mal compris ?

 

Le 21/12/2023 à 14:49, MrFurieux a dit :

Sortir de veille ne va pas consommer une grosse qté de courant ni tirer une grosse puissance, pas de raison que ça change les tensions lues

ça je ne sais pas, quand ma voiture sort de veille, elle demande à la batterie haute tension entre 1.8 et 2A.

Est-ce que c'est trop ou négligeable ? 

Le brevet indique que le seuil peut être de 2A pour les voitures électriques, en dessous duquel on considère que la batterie est déconnectée

Pour autant 2A ça me semble trop élevé pour la chimie LFP, justement à cause de l'hystérésis, mais je sais pas trop l'influence que peut avoir 2A sur l'hystérésis

 

Et puis j'imagine qu'en sortie de veille, il faudra à un moment recharger la batterie 12v qui aura fournit, lors de la veille de la voiture, un peu d'énergie pour alimenter l'alarme, la puce 4G, Bluetooth et quelques contrôleurs à droite à gauche

Et donc parfois c'est peut-être plus que 2A qui est demandé lors du réveil

 

Donc je ne sais pas si faire une mesure de tension dès le réveil de la voiture serait identique à une mesure de tension avant son réveil dans le but de déterminer le SOC, à première vue, j'ai l'impression que c'est pas pareil

 

Edit : il faut aussi que la température de la batterie soit identique

 

 

Modifié décembre 21, 2023 par Jboll
italique

[MrFurieux]

Le 21/12/2023 à 16:02, Jboll a dit :

... en roulant !

C'est pas le souvenir que j'ai, mais j'ai pas le temps de faire de l'archéologie tout de suite (et c'est pas super important)

 

Le 21/12/2023 à 16:02, Jboll a dit :

Lorsque la mesure de tension est faite après un temps de repos et d'équilibrage, on est dans un cas très particulier de mesure de tension, car dans ce cas le courant est contant et est négligeable

 

Ah il est là le problème, de ce que j'ai compris non : lors d'un test OCV, tu aura exactement la mm tension au repos à 50% de SOC peu importe ton SOC précédent, qu'il soit à 40 ou à 60%. Dit autrement, il n'y a pas d'effet mémoire.

Edit : à température constante

 

Par exemple, mesurer 3.3 V à une intensité de recharge de +0.5C voudrait dire que la batterie n'est chargée qu'à 20% :

 

 

Alors que mesurer également 3.3 V mais une intensité de décharge de -0.5C voudrait dire que la batterie est chargée à 80% :

 

Autrement dit, en fonction de l'intensité qui sort de la batterie, la même tension peut donner des SOCs de valeurs très différentes

 

C'est pourquoi leur brevet indique que le relevé de tension est fait uniquement dans un environnement maitrisée : lorsque l'intensité est proche de 0. Après équilibrage. Car en faisant toujours des relevés à la même intensité, ils s'affranchissent du problème d'hystérésis

 

Tout du moins, c'est comme ça que je l'ai compris, peut-être que j'ai mal compris ?

Je pense que tu interprètes mal, les courbes disent plutôt que si tu mesures au repos 3,3V, ça veut dire soit:

- 80% de SOC après une décharge depuis 100% à 0,5C

- 20% de SOC après une charge depuis 0% à 0,5C

... ce qui est précisément le problème que pose l'hystérésis spécifique aux LFP

 

Le 21/12/2023 à 16:02, Jboll a dit :

ça je ne sais pas, quand ma voiture sort de veille, elle demande à la batterie haute tension entre 1.8 et 2A.

Est-ce que c'est trop ou négligeable ? 

1,8 A c'est de l'ordre de 0,01 C alors que la cellule peut charger/décharger jusqu'à 3 C, c'est très faible

[Jboll]

Le 21/12/2023 à 17:54, MrFurieux a dit :

les courbes disent plutôt que si tu mesures au repos 3,3V, ça veut dire soit:

- 80% de SOC après une décharge depuis 100% à 0,5C

- 20% de SOC après une charge depuis 0% à 0,5C

🧐 Comment ça 🙃 ? 
 

et si tu mesures pas au repos mais pendant que ça charge, tu mesurerais quelle tension à 20% de SOC en charge à 0,5 C si c’est pas 3,3 V ?

[MrFurieux]

Le 21/12/2023 à 18:39, Jboll a dit :

🧐 Comment ça 🙃 ? 
 

et si tu mesures pas au repos mais pendant que ça charge, tu mesurerais quelle tension à 20% de SOC en charge à 0,5 C si c’est pas 3,3 V ?

C'est pareil. Sur une cellule unique, quand tu arrêtes la charge la tension ne change pas. Le piège, c'est que les deux courbes montrées par les spécifications sont valables seulement pour des charges/décharges partant de 0% ou de 100%. En commençant une charge après avoir commencé à décharger, ou une décharge après avoir commencé à charger, c'est une autre courbe.

[Jboll]

Le 22/12/2023 à 14:12, MrFurieux a dit :

En commençant une charge après avoir commencé à décharger, ou une décharge après avoir commencé à charger, c'est une autre courbe

Tu veux dire que si on a décharge une cellule de 100% à 50% de SOC en 0.5C puis on se met à la recharger immédiatement après de 50% a 100% à 0.5C, on ne retombera pas sur la seconde moitié de la courbe de recharge du constructeur ? Autrement dit que la tension ne fera pas 3,4 -> 3,6 V comme indiqué sur la courbe du constructeur ?

[MrFurieux]

Le 22/12/2023 à 16:18, Jboll a dit :

Tu veux dire que si on a décharge une cellule de 100% à 50% de SOC en 0.5C puis on se met à la recharger immédiatement après de 50% a 100% à 0.5C, on ne retombera pas sur la seconde moitié de la courbe de recharge du constructeur ? Autrement dit que la tension ne fera pas 3,4 -> 3,6 V comme indiqué sur la courbe du constructeur ?

Oui on repart (je pense) de l'endroit où on est arrivé, donc en dehors de la courbe de charge depuis 0%.

Plus généralement, le pb est décrit ici dans cette étude déjà discutée en janvier dernier dans le sujet dégradation.

Citation

Evaluating battery cells’ OCV values is in many cases a reliable way to estimate the SOC—in the shown cases it would not. The presented results point out that for Li-ion cells including two-phase transition active materials, long rest periods are to be considered to evaluate the OCV in order to achieve the instantaneous SOC. Moreover, methods are mandatory to reconstruct the impact of the current rate on the occurrence and extent of the actual hysteresis voltage. For implementation in battery management systems, physical models may be too complex, being not suitable for a fast real-time calculation. Expert systems and artificial neural network (ANN) will be more promising. However, the development of one of the latter-mentioned systems, operating reliably under every operation condition, lies beyond the scope of this work and is therefore left out here.

Il disent qu'il y a deux problèmes avec les LFP: le temps de relaxation (plusieurs heures) et l'hystérésis, le tout empêchant les modélisations simples comme celles du brevet de 2010.

[Jboll]

Le 22/12/2023 à 19:11, MrFurieux a dit :

Oui on repart (je pense) de l'endroit où on est arrivé, donc en dehors de la courbe de charge depuis 0%

Hmmm ok je vérifierai avec de vrai relevé pour voir, à première vue moi je pensais que ça ferai plutôt quelque chose comme ça (désolé pour le dessin à main levé) :

 

C’est à dire que dès qu’on commence la recharge à 0.5C, une fois descendu de 100 à 50% de SOC, la tension fait un bond immédiatement pour rattraper la courbe de charge du constructeur. Dans l’exemple ci-dessus, environ 0.1 V

 

 de ce que je comprend de tes propos, la courbe devrait être plus smooth au début de la charge ? Comme ça, à peu près :

je vérifierai pour voir

 

 

 

Le 22/12/2023 à 19:11, MrFurieux a dit :

Il disent qu'il y a deux problèmes avec les LFP: le temps de relaxation (plusieurs heures) et l'hystérésis, le tout empêchant les modélisations simples comme celles du brevet de 2010.

Ils ne vont pas jusque là, rien ne dit qu’ils connaissent le brevet de Tesla…

 

et rien ne dit non plus comment Tesla réalise la mesure OCV

 

 par contre Tesla indiquent certains prerequis avant de faire une mesure OCV, peut-être que la tension ai convergé en est peut être un.
 

Et puis l’étude que tu cites conclue un peu rapidement, ce qu’ils disent c’est que ça converge pas assez vite pour eux car même 8 heures suffisent pas dans le cas d’une charge où décharge lente.

 

ok très bien, mais nos voitures sont en stationnement éveillé avant de s’endormir, et consomme peut être suffisamment de courant à ce moment pour retirer l’hystérésis de l’équation ? 
 

en tout cas, on ne peut conclure que leur étude est représentative de ce que l’on constate dans nos voitures, car c’est pas le même moyen de test, et encore moins que ça prouve que le brevet de Tesla ne marche pas sur les LFP

 

[Jboll]

A noter que j’avais déjà constaté une augmentation de l’estimation de mon SOH au réveil de ma voiture, preuve qu’il y a bien un mécanisme qui travail lorsque la voiture dort, et que ce mécanisme peut faire évoluer, à la hausse comme à la baisse, l’estimation du SOH

 

Le 18/07/2023 à 23:01, Jboll a dit :

Par exemple j'avais noté que mon NFP été passé de 51.5 à 51.62 quand les tensions min/max on augmenté de 0.014 volt

En dessous ça bouge pas, et encore en dessous ça diminue mon SOH !

 

 

Chose étonnante, il faudra que je vérifie, mais il me semble que les augmentations je les aient eu entre midi et deux, un dodo (sans sentinelle) qui me semble, avec le recul, pas assez long pour effectuer une mesure OCV dans de bonnes conditions

 

 chose étonnante aussi c’est que la tension max a augmenté entre  l’endormissement et le réveil. Je pensais à que c’était possible lorsque les cellules se stabilisent, mais l’étude que tu montres indique plutôt que ça se stabilise à la baisse lors d’une décharge. Bizarre, je ne sais pas ce qui explique cette augmentation du coup

[MrFurieux]

Le 22/12/2023 à 21:48, Jboll a dit :

Ils ne vont pas jusque là, rien ne dit qu’ils connaissent le brevet de Tesla…

Certes. Mais inversement en 2010 les LFP n'étaient utilisées qu'en Chine pour les VE, et Tesla n'avait aucune idée qu'ils allaient en mettre dans leurs voitures un jour.

 

Le 22/12/2023 à 22:12, Jboll a dit :

A noter que j’avais déjà constaté une augmentation de l’estimation de mon SOH au réveil de ma voiture, preuve qu’il y a bien un mécanisme qui travail lorsque la voiture dort, et que ce mécanisme peut faire évoluer, à la hausse comme à la baisse, l’estimation du SOH

SOC tu veux dire ? Oui ce mécanisme existe, et si tu relis les échanges de janvier (par ex ici) tu verrais que tu défendais le point de vue inverse à l'époque: impossible de trouver le SOC à partir des tensions, et je disais que c'était possible (mais pas en roulant).

On a déjà retourné le problème dans tous les sens:

- on n'est pas sûr de la méthode utilisée pour calculer le SOC mais à la limite tant que ça marche, peu importe

- on n'est pas sûr de la méthode utilisée pour calculer le SOH et on ne sait pas quelle est la part de stats dedans - mais la baisse parait trop régulière et trop homogène pour que ce soit 100% pack mesuré et 0% stats de dégradation moyenne.

Avec le recul ça devrait devenir plus clair, et (qui sait) Tesla pourrait expliquer un jour ce qu'ils font.

[Jboll]

Le 22/12/2023 à 23:49, MrFurieux a dit :

SOC tu veux dire ?

Non SOH, c’est la valeur de mon “Nominal Full Pack” qui a augmenté entre l’endormissement et le réveil

 

Le 22/12/2023 à 23:49, MrFurieux a dit :

tu verrais que tu défendais le point de vue inverse à l'époque

C’est vrai, mais c’était avant de savoir que la mesure de la tension se fait à 0,001 V près 

Mais tu me mets le doute (encore) car je ne savais pas que l’hystérésis avait un historique persistant sur plusieurs heures. Car si la mesure peut être faite à  0.001V près mais que l’hystérésis la fait varier de 14 mV, on est plus sur la même precision. 14mV c’est trop pour les plateaux de tension de nos LFP. Il faudrait regarder plus en détail leur procédure, mais si c’est “on charge, et pendant la charge on arrache les fils, et on mesure la tension de la cellule”  c’est pas représentatif du comportement de nos voitures, où l’on sollicite la batterie haut tension jusqu’à son endormissement

 

Le 22/12/2023 à 23:49, MrFurieux a dit :

on n'est pas sûr de la méthode utilisée pour calculer le SOC

Si, ça c’est du comptage par rapport au dernier 100%, la subtilité c’est que quand on recharge il y a une réduction de 3%, de mémoire. J’avais émis l’hypothèse que c’était pour compenser les pertes par effets joules. Autrement dit si on met 10 kWh dans la batterie (vérifié par intégration UxI et par leur compteur “totalCharge”) le compteur de SOC n’augmente que de 9.97 kWh (leur compteur remaining)

 

 ça paraît faible, mais du coup ça réduit petit à petit l’autonomie total de la voiture, vu qu’une fois arrivé à 100% on va réduire le NFP à la valeur du remaining 

 

 donc on peux se dire, c’est ça qui fait réduire progressivement notre autonomie. sauf qu’il y a un autre phénomène qui se passe au repos, et qui augmente notre NFP (c’est ce que j’évoque au dessus), cette mesure OCV, dont on trouve des traces sur le bus CAN

 

 mais si ce dernier mécanisme est défaillant, par exemple à cause d’un problème d’hystérésis, alors c’est effectivement problématique

 

 c’est peut être ça le problème…

 

ps: je ne sais plus si je l’avais évoqué, mais pour le comptage il y a deux compteurs, le remaining qui compte ce qui reste dans la batterie, et le energyToCharge qui compte au contraire ce qui manque dans la batterie. On pourrait se dire qu’il n’y a pas de raison, pour trouver le second il suffit de faire le NFP-remaining. Mais c’est plus subtile que ça, les deux comptes indépendamment, je pense que c’est une astuce pour compenser des éventuels problème dans la manière de compter, car l’erreur serait dans les deux compteurs et donc se compenserait. Je n’ai jamais eu l’occasion de regarder en détail, tout ce que je sais c’est que quand on recharge et que le energyToCharge tombe à 0kWh, alors le NFP est augmenté à chaque Wh qui rentre dans la batterie (par palier de 0,12 kWh de mémoire) ce phénomène arrive lors d’une variation importante du SOC

 

[MrFurieux]

Le 23/12/2023 à 12:05, Jboll a dit :

Non SOH, c’est la valeur de mon “Nominal Full Pack” qui a augmenté entre l’endormissement et le réveil

Ah OK. Bon après, les deux sont liés, si le BMS peut estimer précisément à la fois la conso et le SOC, il en déduit directement le SOH.

C'est vrai qu'on s'attend plutôt à un recalcul à 100%, mais si on y réfléchit, on a besoin de 2 points de SOC précis pour calculer la capacité (plus la mesure de conso), le 100% seul ne suffit pas.

Reste aussi la possibilité que le BMS discute au réveil avec un serveur Tesla qui lui indique un nouveau NFP produit par un calcul statistique, combiné ou pas avec une mesure OCV (utile de toute façon).

 

Le 23/12/2023 à 12:05, Jboll a dit :

Si, ça c’est du comptage par rapport au dernier 100%, la subtilité c’est que quand on recharge il y a une réduction de 3%, de mémoire. J’avais émis l’hypothèse que c’était pour compenser les pertes par effets joules. Autrement dit si on met 10 kWh dans la batterie (vérifié par intégration UxI et par leur compteur “totalCharge”) le compteur de SOC n’augmente que de 9.97 kWh (leur compteur remaining)

Les pertes par effet Joule sont variables en fonction de l'usage, à 50 km/h c'est quasi rien, 3% ça doit être en roulant à 150 km/h ou plus. Autre source d'imprécision, le rendement chimique des cellules n'est pas de 100%, et il dépend de l'usage aussi, ainsi que de la t° (entre 100 et 97% en gros). Troisième source d'imprécision, la capacité n'est pas le total des capacités des cellules mais dépend de la cellule la plus faible, qui n'est pas forcément la même dans toutes les conditions.

Les trois ensemble font qu'il y a pas de capacité exacte d'un pack, c'est au mieux à considérer comme une capacité moyenne avec une incertitude de 1 à 3% en usage réel. Si le BMS annonce une variation de 0,1% du NFP, c'est forcément une estimation statistique et pas une simple mesure directe. Par dessus tout ça, pour les LFP il faut ajouter les pbs de flou du V/SOC.

Malgré tout, Tesla pourrait faire des stats directement sur la batterie sans stats de flotte, avec un nuage de points suffisamment épais on peut toujours faire des moyennes. Tant qu'ils ne crachent pas le morceau, pas moyen de vraiment savoir.

[xaven69]

Vos analyses et études sont très intéressantes ! Bravo pour votre travail de rétro-ingénierie. Je retiens que Tesla essaye bien de calculer la capacité des batteries pour estimer le kilométrage maxi à 100%. Cette valeur est donc bien réelle et pertinente et non basé sur une simple décroissance calendaire.

[MrFurieux]

Le 10/01/2024 à 15:36, xaven69 a dit :

Vos analyses et études sont très intéressantes ! Bravo pour votre travail de rétro-ingénierie. Je retiens que Tesla essaye bien de calculer la capacité des batteries pour estimer le kilométrage maxi à 100%. Cette valeur est donc bien réelle et pertinente et non basé sur une simple décroissance calendaire.

La conclusion est qu'il n'y a pas encore de conclusion. Il y a aussi des indices de décroissance programmée et un mix des deux est tout à fait possible.

[xaven69]

Merci, j'ai du lire trop rapidement...

Donc attendons de voir pour nos LFP. J'avais fait le choix d'une LFP pour sa bonne tenue dans le temps, je déchante un peu. Elles tiennent bien les cycles de recharge, mais niveau calendaire, on aura peut-être de mauvaises surprises. Les LFP, c'est bien pour ceux qui roulent beaucoup et ne souhaitent pas garder longtemps leur véhicule (Taxi, commerciaux etc). Pour le reste des usagers, les NMC ou autres semblent plus pertinentes. 

[MrFurieux]

Le 11/01/2024 à 10:02, xaven69 a dit :

Merci, j'ai du lire trop rapidement...

Donc attendons de voir pour nos LFP. J'avais fait le choix d'une LFP pour sa bonne tenue dans le temps, je déchante un peu. Elles tiennent bien les cycles de recharge, mais niveau calendaire, on aura peut-être de mauvaises surprises. Les LFP, c'est bien pour ceux qui roulent beaucoup et ne souhaitent pas garder longtemps leur véhicule (Taxi, commerciaux etc). Pour le reste des usagers, les NMC ou autres semblent plus pertinentes. 

La dégradation temporelle dépend autant de la recette que de la famille de chimie, il y a de grosses disparités entre les différentes variantes de NMC et NCA (par ex le sondage TFF ne donne pas de hiérarchie claire entre les chimies de ce point de vue).

De façon générale les VE c'est bien pour ceux qui roulent bcp. Un VE peu utilisé peut tomber en panne ou se dégrader d'une autre façon, 60 kWh pour faire 10 000 km / an c'est gâché.

[Remy]

Le 11/01/2024 à 12:46, MrFurieux a dit :

60 kWh pour faire 10 000 km / an c'est gâché.

Oui, mais... comment faire dans ces 10 000 km on fait 4 fois 1500 km dans l'année ?

 

L'idée de prendre une "petite" batterie (moins de 30 kWh) et de se dire que pour les grands trajets on s'arrêtera plus souvent et que ce n'est pas grave car ce n'est que 4 fois par an ne fonctionne pas car une "petite" batterie ne permet pas d'aller d'une borne rapide à la suivante avec une marge de sécurité suffisante.