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

[MrFurieux]

Le 11/01/2024 à 14:08, Remy a dit :

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

Dans ce genre de cas, si on veut rouler en brûlant le moins de pétrole possible et sans polluer en ville, une hybride rechargeable comme la Prius par ex

[Jboll]

Le 22/12/2023 à 21:48, Jboll a dit :

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

 

Après quelques essais, C'est bien la première courbe qui est réaliste, j'ai réalisé un enregistrement de plusieurs jours consécutifs contenant un trajet aller d'environ 600km et de même pour le retour

 

J'en ai profité pour analyser :

 

// 1- intégration UI sur plusieurs jours pour consolider le TotalDischargeKWh3D2 && TotalCharge
// 2- intégration I sur plusieurs jours pour consolider le BMS_ahChargeTotal && Discharge
// 3- sortir les courbes tension vs AH sur plusieurs charge pour voir l'impact de l'hystérésis
// 4- regarder pourquoi j'ai perdu 1km lors de la recharge du 30 décembre (400->399 km)
// 5- regarder s'il y a eu des saut de NFP au réveil de la voiture
// 6- déterminer précisement le % non mis dans le compteur TotalRemaining par rapport à total Charge/discharge ou à l'intégration
// 7- déterminer le SOH en % à la main, selon leur brevet : par le comptage des Ah mais aussi de la tension au réveil

 

Et voici les résultats :

 

// 1- intégration UI sur plusieurs jours pour consolider le TotalDischargeKWh3D2 && TotalCharge
// conlusion :
//  - avec 0.007% d'erreur sur 302 kWh, le compteur TotalCharge comptabilise bien l'intégration UI par le temps
//  - avec 0.06% d'erreur sur 280 kWh, le compteur TotalDisCharge comptabilise bien l'intégration UI par le temps

 

// 2- intégration I sur plusieurs jours pour consolider le BMS_ahChargeTotal && Discharge
// conclusion :
//  - avec 0.004% d'erreur sur 833 Ah (soit 5 cycles), le compteur TotalCharge compatabilise bien l'intégration I par le temps
//  - avec 0.07% d'erreur sur 817 Ah, le compteur TotalDisCharge compatabilise bien l'intégration I par le temps

 

// 3- sortir les courbes tension vs AH sur plusieurs charge pour voir l'impact de l'hystérésis
// conlusion :
// - l'hysteresis dépends de l'intensité, plus l'intensité est elevée et plus la tension est elevée
// - l'hysteresis ne dépends pas du SOC, car charger avec un même intensité à plusieurs SOCs différents n'a pas de différence de tension

Pour arriver a cette conclusion, j'ai regardé un trajet de 600km avec 3 recharges SUC et je trace la tension de la batterie en Volt (en ordonnée) et la capacité de la batterie en Ah (en abscisse). Les points bleue correspondent à des recharges de la batteries, donc est de deux natures : les 3 recharges SUC (les courbes tracées de gauche à droite), mais aussi les mini recharges dû au freinage récupératif (les petits points de répartitions clairsemés entre deux SUC)

Je pars d'une charge pleine à 100% et je considère que je suis à 0 Ah. Quand je commence à rouler la quantité d'énergie en Ah diminue (et deviens donc négative), quelques points lié au freinage récupératif se voit au fur et à mesure que je diminue en SOC, puis les SUCs me font remonter en SOC jusqu'à quasiment 100%. Et cela 3 fois car j'ai fais 3 recharges, je vous laisse voir ce que ça donne avec l'animation : 

 

J'aimerai dire que :

- Peu importe de quel % de SOC je commence la recharge, la courbe de recharge fini toujours par se superposer aux autres, en soit il n'y a pas d'hystérésis lié au SOC

 

Par contre l'hystérésis de tension est lié à l'intensité : pour le test, j'ai chargé ma voiture sur un SUC mais avec une batterie froide, et donc avec une intensité plus faible, et effectivement la tension est aussi plus faible. Et j'ai également fais le test de faire une recharge lente (3kW) et l'hystérésis est encore plus marqué : 

 

Donc oui l'intensité va jouer sur l'hystérésis, mais le SOC non, ou tout du moins je ne vois pas de différences significatives

 

 

// 4- regarder pourquoi j'ai perdu 1km lors de la recharge du 30 décembre (400->399 km)
// conlusion :
// j'ai perdu 1 km car le buffer bas a fini son oscillation sur 2.3 et pas 2.29 comme l'autre charge
// pourquoi le buffer bas oscille ? 4.5% de 51 kWh ça fait combien ? 2.295 kWh ! pile entre 2.3 et 2.29
// donc la valeur oscille sans arret entre 399 et 400 km

 

 

// 5- regarder s'il y a eu des saut de NFP au réveil de la voiture
// conlusion :
// oui le NFP a bougé lors du reveil du 22 dec à 12h malgré que deux heures de sommeil, mais sa valeur ne tombait pas juste, il y a une oscillation de 50.88 à 51 kWh
// jusqu'à la fin de charge complète suivante qui l'a stabilisé à 51 kWh

 

// 6- déterminer précisement le % non mis dans le compteur TotalRemaining par rapport à total Charge/discharge ou à l'intégration

J'en ai parlé plusieurs fois, mais lors de la recharge, le compteur de kWh n'est pas incrémenté d'autant que l'énergie qu'on met dans la batterie, j'avais déjà essayé d'estimer cette valeur par le passé, je profite d'un trajet pour le calculer plus précisément : 

 

Autrement dit le BMS a deux compteurs, l'un compte correctement les kWh, ce que j'ai vérifier au point 1. Et l'autre c'est le SOC.

Et bien on voit que si on superpose les deux, ils se désynchronisent : (et pas qu'un peu, quasiment 6kWh au bout de 10 heures de route !)

 

 

La différence entre les deux courbes se voit mieux si je fais l'une moins l'autre :

 

On voit que l'erreur augmente progressivement jusqu'à 6 kWh, et qu'elle augmente surtout lors des phases de recharge au SUC (et un peu entre les recharges, sans doute lié au freinage récupératif qui effectue des micro recharges)

 

Objectif : trouver le coefficient d'atténuation de charge

Pour ce faire, j'ai fais un algorithme d'IA qui va faire évoluer ce coefficient, puis regarder l'erreur, son but : trouver la valeur minimale de l'erreur

 

Evidement, le SOC évolue par palier de 0.14 kWh donc pas possible de descendre en dessous de 140 Wh de précision pour cette erreur

 

Voyons ce que ça donne :

 

On voit que l'erreur est minimal pour un coefficient de 0,939 soit 6.08% pour la recharge et 0% pour la décharge

Autrement dit, si je mets 10 kWh dans la batterie, il n'y a "que" 9.39 kWh qui est rajouté à mon SOC

 

Si je trace le graphique avec cette atténuation de 6% de la charge, voici la nouvelle courbe :

Beaucoup plus synchro

 

Et l'erreur :

 

J'ai pas réussi à descendre en dessous de 400 Wh d'erreur, l'IA a testé 75 valeurs en ce rapprochant progressivement mais impossible de descendre en dessous

 

Donc il y a autre chose... car c'est beaucoup trop élevé par rapport aux 140 Wh de précision qu'on pourrait s'attendre

 

J'ai essayé beaucoup de combinaison, et celle qui a le plus payée, c'est d'avoir un coef relatif à l'intensité (ce qui semble plus logique non?), autrement dit :

- lors d'une recharge, j'applique un coeff de (1 - courant de la batterie * 0.0002)  <- j'ai testé d'autres valeurs et ça diverge très vite 

- lors d'une décharge, j'applique un coeff de 1.1

- lors de frénage récupératif, j'applique un coeff de 1.1

 

et j'obtiens une erreur plus faible, 329 Wh, c'est mieux, puisse la plupart des différences se trouvent en dessous 0.14 kWh qui est la précision du message.

 

Pour autant je reste encore un peu sur ma faim, j'aurai bien aimé avoir une valeur plus précise, peut-être qu'un jour je trouverai la solution... mais je soupçonne fortement que c'est lié à la valeur de l'intensité, plus elle est haute et moins le SOC augmente rapidement.

Sur des SUCs c'est quasiment 6% de perte, alors que sur une charge à 3kW j'avais environ 3% de pertes de mémoire. Je pense qu'il y a quelque chose à creuser la dedans, que cette perte est relative à l'intensité. En fin de compte, que la perte d'énergie par effet joule est prise en compte dans le calcul du SOC 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[MrFurieux]

Quel boulot ! J'espère que cette débauche d'efforts et d'ingéniosité va donner à un moment des conclusions croustillantes, ce serait mérité. Pour le moment c'est un peu frustrant parce qu'on a plein d'infos supplémentaires sur le fonctionnement du BMS mais sans pouvoir vraiment en déduire la façon dont le SOC et le SOH sont calculés/estimés/inventés.

Déjà, même résumer en qq phrases les résultats importants, je ne saurais pas faire - mais si tu peux ça serait utile pour le lecteur AMA.

Sur un des points (qui concerne le calcul éventuel du SOC à partir de la tension) tu dis:

Le 26/01/2024 à 22:17, Jboll a dit :

Donc oui l'intensité va jouer sur l'hystérésis, mais le SOC non, ou tout du moins je ne vois pas de différences significatives

Effectivement dans l'étude citée dans le sujet, si je me souviens bien, l'hystérésis s'efface quand on charge à très forte puissance, et ça correspond à ce que tu constates. Par contre pour les puissances plus faibles on a bien ce problème, avec des sauts qui décalent la courbe, et différemment en fct du SOC. Par ex là où tu pointes la flèche quand on reprend la charge, la courbe se déplace:

 

Alors oui en fin de charge toutes les courbes se rejoignent, mais s'il faut retrouver le SOC en cours de route d'après la tension c'est compliqué. A part prendre en compte l'historique, je ne vois pas comment le BMS pourrait faire...

 

Modifié 26 janvier par MrFurieux

[King32]

Bonjour, 
J'espère que tout le monde va bien. Sachant que, comme moi, vous recherchez toute information utile sur la dégradation calendaire des batteries LFP, je viens de tomber sur le témoignage d'une personne qui utilise ces batteries LFP de l'ancienne génération cylindrique depuis 17 ans. 
Selon elle, ces batteries conservent toujours plus de 80% de leur capacité, sans aucune perte notable. La seule dégradation constatée, d'après ses dires, est une baisse d'intensité de la batterie. 
Voici son message ci-dessous :