Capacité utile, nette, brute, et SOH pour EV6 et Ioniq5 long range

Posté(é) juillet 12, 20241 a

Ayant vu tant d'informations contradictoires sur les capacités des batteries EV6 et Ioniq5 long range (77,4 kWh selon Kia) j'ai fait des calculs précis, mais nécessitant un peu de maths. Pour ceux que les maths rebutent, voici le résumé :

- J'appelle "capacité utile" la capacité de la batterie entre 0% et 100% affichés sur le tableau de bord (SOC = State of Charge). Elle est environ 73,5 kWh sur une voiture neuve. Pour ceux qui ont un lecteur OBD (voir ci-dessous), la capacité utile est la valeur de "[BMS] remaining energy" juste après avoir chargé à 100%.

- J'appelle "capacité nette" la capacité incluant une réserve sous 0% de SOC. La reserve est d'environ 3,9 kWh sur une voiture neuve, donc la capacité nette d'une voiture neuve est 73,5+3,9 = 77,4 kWh (chiffre donné par Kia).

- J'appelle "capacité brute" la capacité incluant une marge jamais utilisée au dessus de 100% de SOC. Cette marge est d'environ 2,6 kWh sur une voiture neuve; elle n'est pas utilisable pour préserver la durée de vie de la batterie. La capacité brute sur une voiture neuve est donc environ 77,4 + 2,6 = 80 kWh.

- Le SOH (State of Health) est d'environ 105% pour une voiture neuve, mais Kia bloque la valeur à 100% jusqu'à ce que la capacité utile de la batterie descende à 70 kWh. Ensuite le SOH descend régulièrement jusqu'à 70% (valeur garantie par Kia) oû la capacité utile est de 47,5 kWh seulement. Je n'ai pas de données pour pouvoir faire les calculs en dessous de 70%.

- Un lecteur OBD (par exemple https://amzn.to/3FNEeaN ) est nécessaire si vous voulez vérifier les calculs sur votre voiture personnelle. Mon EV6 avait 7000 kms quand j'ai fait la plupart des calculs, donc représente une voiture presque neuve. Les 3 valeurs essentielles à donner sur ce forum sont SOC ("[BMS] State of Charge Display"), SOC_BMS ("[BMS] State of Charge BMS"), et capacité utile ("[BMS] remaining energy", si possible pour SOC = 100%). Trop souvent on voit 1 ou 2 des 3 valeurs, mais il faut les 3 pour pouvoir faire des calculs précis.

- Si vous ne souhaitez pas acheter un lecteur OBD, vous pouvez voir le SOC sur le tableau de bord, et estimer la capacité nette et le SOH, mais les calculs sont nettement moins précis. Si vous achetez une voiture d'occasion, il est à mon avis indispensable d'avoir un lecteur OBD au moins pour vérifier le SOH. Un SOH en dessous de 100% est mauvais signe, en dessous de 90% très mauvais signe.

Pour ceux qui aiment les maths, je joins les tableaux de régressions linéaires et quadratiques qui ont permis ces calculs. La capacité utile restante "[BMS] remaining energy" ne varie pas de manière linéaire avec le SOC donc j'ai du faire une régression quadratique; Kia a probablement choisi ce modèle pour que l'autonomie restante soit un peu pessimiste vers les 50% de SOC, et plus précise quand on descend vers les 0%.

Je joins pour l'instant uniquement un pdf, car exporter mon tableur Mac vers un format Excel (xlsx) correct est assez galère. Les données brutes utilisées pour faire les calculs sont quand même visibles dans le pdf, mais j'essaierai de faire une version Excel.

Pour les calculs de SOH, j'ai utilisé surtout des données publiées sur le forum en anglais https://www.kiaevforums.com/forums/kia-ev6-forum.27/

J'espère que ces données seront utiles et pourront convaincre au moins les matheux.

batterie-ev6-ioniq5.pdf

Posté(é) juillet 12, 20241 a

Auteur

Le 12/07/2024 à 18:25, as1chrone a dit :

Première question toute simple : d'où sort la valeur du "BMS remaining energy" de CarScanner ? Ou, pour le formuler autrement : comment est calculée cette valeur dans CarScanner ? Puisque qu'à ma connaissance il n'y a aucun moyen de mesure capable de mesurer directement et physiquement la capacité d'une batterie.

"BMS remaining energy" est selon moi une valeur fournie par la voiture. CarScanner ne fait que la lire, sans faire de calcul. Il serait très bizarre que CarScanner utilise une fonction non-linéaire du SOC; c'est beaucoup plus vraisemblable venant de Kia. La voiture calcule le SOC et "BMS remaining energy" en utilisant 2 fonctions (non-linéaires) de la tension de la batterie.

Je joins une version approximative en format Excel. J'ai eu beaucoup de mal pour la conversion depuis Numbers sur Mac. Voir le pdf pour une meilleure idée de la présentation d'origine.

batterie-ev6-ioniq5.xlsx

Posté(é) juillet 12, 20241 a

Merci pour le diner de *** Thomas! Ca m'a fait rire!😂

Ce que je constate, c'est que beaucoup disaient que 77.4kWh était la capacité brute de la batterie alors que ce ne serait déjà pas le cas d'après JJ42... On serait à plus de 80 kWh.

Je pensais même environ 82 kWh.

Bref, on aura peut-être un jour le fin mot de l'histoire!

En tout cas, beau travail JJ42 même si on ne sait pas exactement d'où sort le BMS remaining energy.

Posté(é) juillet 12, 20241 a

Kia a provoqué du flou aussi. Aurait dû clarifier.

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Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 12/07/2024 à 20:31, jj42 a dit :

"BMS remaining energy" est selon moi une valeur fournie par la voiture. CarScanner ne fait que la lire, sans faire de calcul. Il serait très bizarre que CarScanner utilise une fonction non-linéaire du SOC; c'est beaucoup plus vraisemblable venant de Kia. La voiture calcule le SOC et "BMS remaining energy" en utilisant 2 fonctions (non-linéaires) de la tension de la batterie.

Je joins une version approximative en format Excel. J'ai eu beaucoup de mal pour la conversion depuis Numbers sur Mac. Voir le pdf pour une meilleure idée de la présentation d'origine.

batterie-ev6-ioniq5.xlsx 96 Ko · 5 downloads

Une licence Microsoft Office pour Mac coûte 0.90 € (https://fr.shopping.rakuten.com/offer/buy/7425034391/microsoft-office-2021-ltsc-standard-pour-mac-cle-licence-a-telecharger-livraison-rapide-7-7j-logiciel-en-telechargement.html).

Ca pourrait peut-être t'aider ?

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 12/07/2024 à 20:59, as1chrone a dit :

Tu n'as aucune preuve de ce que tu avances. Et CarScanner peut très bien utiliser une fonction linéaire du SOC, si on considère que la valeur du SOC elle-même n'est pas linéaire (et peut-être elle-même fonction non linéaire de la tension de la batterie en effet). C'est d'ailleurs ce qu'on observe dans la réalité.

Tout ton raisonnement est basé sur cette valeur du "BMS Energy Remaining", mais moi j'opine que cette valeur est calculée à partir du SOC et d'une constante qui serait une capacité de batterie "nominale" enregistrée dans l'appli.Il suffit que cette constante ne soit pas la bonne pour tout fausser.

Il faudrait peut-être demander au développeur de CarScanner si son appli fait ce genre de calcul ?

Perso je dirais plus comme jj42, aucun intérêt pour CarScanner d'aller inventer des valeurs. L'objectif de l'appli est uniquement de lire des données sur le port OBD.

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 12/07/2024 à 21:42, Enreflexion a dit :

Kia a provoqué du flou aussi. Aurait dû clarifier.

Il est vrai que toutes les marques sont assez évasives sur les caractéristiques des batteries. Certaines plus que d'autres...

Tous les constructeurs devraient donner la capacité brute, capacité nette, capacité utile et la taille des buffers haut et bas pour éviter les ambiguités.

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Je plussoie As1chrone dans son explication! En tout cas, avec les valeurs de l'ODB, je tombe aussi sur 77 kWh utile.

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Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 13/07/2024 à 10:22, E911V a dit :

Une licence Microsoft Office pour Mac coûte 0.90 € (https://fr.shopping.rakuten.com/offer/buy/7425034391/microsoft-office-2021-ltsc-standard-pour-mac-cle-licence-a-telecharger-livraison-rapide-7-7j-logiciel-en-telechargement.html).

Ca pourrait peut-être t'aider ?

Rien à voir, mais c'est quoi ce prix ???
J'ai comme l'impression de m'être fait enfler. Rassure moi en me disant que c'est une licence pour 24h stp...

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 13/07/2024 à 10:26, E911V a dit :

Il faudrait peut-être demander au développeur de CarScanner si son appli fait ce genre de calcul ?

Perso je dirais plus comme jj42, aucun intérêt pour CarScanner d'aller inventer des valeurs. L'objectif de l'appli est uniquement de lire des données sur le port OBD.

Je pratique CarScanner depuis 3 ans : cet appli ne fait que lire des infos sur le bus CAN , accessible via le port OBD2.

S'il y a des calculs, ils sont faits côté véhicule.

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 13/07/2024 à 10:43, as1chrone a dit :

Parmi ces éléments, il y a le point suivant:

Lorsqu'on calcule l'énergie consommée lors d'un trajet à partir de ce paramètre BMS energy remaining, elle ne coïncide jamais avec l'énergie calculée à partir des données de l'ordinateur de bord. La valeur est systématiquement inférieure, ce qui montre bien qu'il y a un biais quelque part.

J'ai fait exactement la même analyse pour un autre VE, une Seat Mii.

Mais dans mon cas, voici ce que je constate :

- la valeur ramenée par CarScanner est lue sur le bus CAN, il s'agit d'une valeur que j'ai moi-même paramétrée en indiquant l'adresse d'entête de l'ECU concernée et le PID associé : je considère cette valeur comme exacte, et quand je charge à 100%, la valeur remontée correspond bien à la capacité nette (capacité utile + buffer bas), soit 32,3 kWh pour ce VE lorsqu'il est neuf (dans le post dédié, cela nous permet de comparer nos SoH).

- quand je calcule ma consommation et que je la compare à celle affichée au tdb, cette dernière est systématiquement inférieure de 1 à 1,5 kWh/100 km

- pour autant, j'ai pu vérifier que la conso au tdb tenait compte de la conso à l'arrêt.

- j'ai aussi vérifié que l'écart se creusait au fur et à mesure d'un trajet longue distance.

J'en conclus que tous les constructeurs sans exception trichent : est-ce que l'un deux affiche au tdb le contenu de la batterie (SoC) en kWh et simultanément la distance parcourue ? pas à ma connaissance...

Certains ne communiquent même pas sur la capacité utile de la batterie, alors que c'est la seule info indispensable, puisque c'est elle qui permet de mesurer la dégradation progressive et normale de la batterie à chaque fois que l'on charge à 100%, et donc le SoH, et in fine l'éventuel recours à la garantie si jamais le SoH diminuait drastiquement !

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Auteur

as1chrone> CarScanner peut très bien utiliser une fonction linéaire du SOC

Non, je montre dans la feuille "SoC -> reste utile - Dessins" que le reste utile ("[BMS] remaining energy" dans CarScanner) n'est pas une fonction linéaire du SOC. J'obtiens un fit parfait avec une fonction quadratique.

as1chrone> Tout ton raisonnement est basé sur cette valeur du "BMS Energy Remaining"

Pas du tout. J'aurais du prendre le temps de mettre plus d'explications dans mon premier message. Mon approche est de faire plusieurs types différents de corrélations entre des variables données par CarScanner, dont certaines sont claires comme SOC, et d'autres sont initialement obscures comme "BMS Energy Remaining". Je ne fait aucune supposition a priori sur les fonctions de corrélation, j'observe seulement que j'obtiens un fit presque parfait soit avec des fonctions linéaires, soit avec des fonctions quadratiques. Je n'impose pas que telle ou telle fonction soit linéaire, j'observe qu'elle l'est en pratique.

Les 4 types de corrélations observées sont :

. SoC -> SoC BMS : très bon fit observé (pas postulé) avec une fonction linéaire

. SoC -> "BMS Energy Remaining" : mauvais fit avec fonction linéaire, très bon fit observé avec une fonction quadratique. Aucune supposition a priori sur la signification de "BMS Energy Remaining". Ce n'est qu'en regardant les résultats qu'on lui trouve la bonne signification. Au début je croyais que cela incluait la réserve sous 0% mais j'ai observé (pas postulé) que c'était une mauvaise interprétation.

. Soc BMS -> "BMS Energy Remaining" : mauvais fit avec fonction linéaire, très bon fit observé avec une fonction quadratique.

. "BMS Energy Remaining" -> SOH : très bon fit observé (pas postulé) avec une fonction linéaire suivie d'un plateau à partir de 70 kWh.

J'ai fait aussi des corrélations dans l'autre sens comme "BMS Energy Remaining" -> SoC mais il est évident que c'est redondant. Cela permet juste de faire des calculs précis du SoC puisque la précision de "BMS Energy Remaining" est meilleure que celle du SoC.

Puis je compare les résultats trouvés entre différents types de corrélations. J'observe (pas je postule) que ces résultats sont parfaitement cohérents SI on donne la bonne signification au mystérieux paramètre "BMS Energy Remaining" : le reste utile d'énergie mesuré depuis le point SoC = 0%. Si on donne une autre signification à "BMS Energy Remaining" (par exemple si on inclut la réserve sous 0%) alors les résultats sont incohérents. Donc j'insiste sur le fait que mon raisonnement n'est basé uniquement sur "BMS Energy Remaining", comme le montre la corrélation SoC -> SoC BMS qui à elle seule permet de tout calculer (reservé sous 0%, capacité entre 0% et 100%, tampon haut inutilisable) sans AUCUNE référence au paramètre "BMS Energy Remaining". Ayant calculé ces 3 valeurs, je peux maintenant interpréter correctement la corrélation SoC BMS -> "BMS Energy Remaining" qui retrouve les mêmes valeurs avec un calcul complètement différent et utilisant des variables différentes, SI on donne la bonne interprétation au mystérieux paramètre "BMS Energy Remaining".

Une des corrélations (Soc -> "BMS Energy Remaining") permet de calculer la réserve sous 0% et la capacité utile, mais ne permet pas de calculer le tampon haut au dessus de 100%. Néanmoins les résultats (partiels) du calcul sont cohérents avec les valeurs obtenus par les autres méthodes.

En bref, mon raisonnement n'est pas *basé* sur "BMS Energy Remaining", il *déduit* la bonne interprétation de ce paramètre.

as1chrone> moi j'opine que cette valeur est calculée à partir du SOC et d'une constante qui serait une capacité de batterie "nominale" enregistrée dans l'appli.

Cette *opinion* est tout à fait possible et jamais je ne dis le contraire. Je ne dis pas *comment* la voiture calcule "BMS Energy Remaining", je dis seulement ce que ce paramètre signifie. En réalité je dis un peu plus : comme la fonction SoC -> "BMS Energy Remaining" est non linéaire, je pense (et maintenant sur ce point précis ce n'est plus une constatation mais une opinion) que cette variable "BMS Energy Remaining" est utilisée pour faire le calcul d'autonomie restante, et que la fonction quadratique a été choisie précisément pour donner une vue un peu pessimiste de l'énergie restant réellement. Cela n'a aucun impact sur mon analyse SoC -> SoC BMS qui ne dépend absolument pas de "BMS Energy Remaining" et qui pourtant suffit pour trouver la bonne capacité de la batterie. Merci de bien séparer cette opinion sur ce point précis de tout le reste de mon analyse qui n'est pas une opinion mais des mesures et des calculs.

as1chrone> Il suffit que cette constante ne soit pas la bonne pour tout fausser.

Je ne postule aucune valeur hors celle donnée par Kia (77,4 kWh). Je *calcule* les autres paramètres en fonction des valeurs *observées*.

as1chrone> Lorsqu'on calcule l'énergie consommée lors d'un trajet à partir de ce paramètre BMS energy remaining, elle ne coïncide jamais avec l'énergie calculée à partir des données de l'ordinateur de bord. La valeur est systématiquement inférieure

Donc il semble que nous sommes violemment d'accord. La parabole est *sous* la droite. La "vraie" énergie restante est donnée par le SoC. Mon apport est de dire que "BMS Energy Remaining" dépend de manière quadratique du SoC, et son point 0 correspond avec le point SoC = 0%. Mais "BMS Energy Remaining" a deux avantages (un gros et un petit) :

- quand on mesure "BMS Energy Remaining" à SoC = 100%, on peut calculer un "vrai" SOH, pas le SOH tronqué donné par Kia.

- le petit avantage : on peut calculer le SoC avec précision si on le souhaite, à partir de "BMS Energy Remaining".

as1chrone> soit les données de consommation de l'ODB sont exactes, soit ce sont les données de CarScanner qui sont exactes

Les deux sont identiques, puisque CarScanner ne fait que rapporter les valeurs données par la voiture.

jeff51> on ne sait pas exactement d'où sort le BMS remaining energy.

Je ne dis pas *comment* est calculé BMS remaining energy. Je dis seulement ce que ce paramètre signifie, et pourquoi il est utile.

E991V> Une licence Microsoft Office pour Mac coûte 0.90 €

Merci pour ce lien ! Je vais essayer.

Posté(é) juillet 13, 20241 a

Le 13/07/2024 à 11:35, Charles Manue a dit :

Rien à voir, mais c'est quoi ce prix ???
J'ai comme l'impression de m'être fait enfler. Rassure moi en me disant que c'est une licence pour 24h stp...

Licence d'occasion.

Activation officielle et valable à vie tant que tu ne désinstalles pas et ne réinitialise pas.

J'ai équipé tous mes PC et Mac (perso et pro) avec ça.

Tu as aussi toutes les licences Windows.

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Posté(é) août 2, 20241 a

Auteur

Voici une version mise à jour de batterie-ev6-ioniq5.xlsx avc plus de données sur le calcul du SOH (State of Health).
Une version en ligne est ici https://1drv.ms/x/s!AkXQXkk-IHrBbLhKlywH7YamBC8

rxson écrit "Un SOH à 100% peut masquer une dégradation maximum de 2,5%."
Malheureusement la dégradation maximum avec un SOH (calculé par Kia) à 100% peut atteindre 5% de la capacité utile (sans réserve sous 0%) ou 6,5% de la capacité nette (avec la réserve sous 0%). Voir les détails du calcul dans la feuille "SOH - Tableau 1" du fichier Excel ci-dessus.

L'autonomie WLTP de 528 km à l'état neuf est réduite à 494 km au SOH 100% garanti, et à 346 km au SOH 70% garanti (325 km sans la reserve sous 0%).

batterie-ev6-ioniq5.xlsx

Posté(é) août 2, 20241 a

Je crois qu'il ne faut pas faire de fixette sur le SOH. J'avais regardé le mien cet hiver et il était autour de 94% (je ne me souviens plus exactement). Il était remonté de 1% ce printemps.

Je n'ai pas revérifié depuis mais la semaine dernière avec une charge à 100% j'avais 518km d'autonomie.

Posté(é) août 2, 20241 a

Auteur

Le 02/08/2024 à 21:27, Barbibulle a dit :

Je crois qu'il ne faut pas faire de fixette sur le SOH. J'avais regardé le mien cet hiver et il était autour de 94% (je ne me souviens plus exactement). Il était remonté de 1% ce printemps.

Je n'ai pas revérifié depuis mais la semaine dernière avec une charge à 100% j'avais 518km d'autonomie.

Mes 6% de plus de SOH (selon Kia) représentent 19,5% de plus d'autonomie (toujours selon Kia). Chacun est libre décider de regarder plutôt les 6% ou plutôt les 19,5%, à condition de garder en tête qu'aucun des 2 chiffres ne représente la réalité. (En réalité, 94% de SOH "Kia" indiquent une perte de capacité utile réelle d'environ 10% par rapport à une voiture neuve.)

Posté(é) août 2, 20241 a

Le 02/08/2024 à 22:23, jj42 a dit :

Mes 6% de plus de SOH (selon Kia) représentent 19,5% de plus d'autonomie (toujours selon Kia). Chacun est libre décider de regarder plutôt les 6% ou plutôt les 19,5%, à condition de garder en tête qu'aucun des 2 chiffres ne représente la réalité. (En réalité, 94% de SOH "Kia" indiquent une perte de capacité utile réelle d'environ 10% par rapport à une voiture neuve.)

L'autonomie de la mienne n'a jamais dépassé les 540km. Donc avec les 518 que j'avais la semaine dernière je suis bien au dessus de 90%, sauf à considérer qu'elle avait été livrée déjà dégradée.

Modifié août 2, 20241 a par Barbibulle