Comment évolue la tempèrature des 2 vases d'expansions ?

[roro_50]

Je suis curieux de nature, et il parait que je me pose trop de questions. Enfin, nous avons 2 vases d'expansions dans notre voiture, et j'aimerais connaitre leurs rôles ? pourquoi deux ? => 1 pour la batterie et l'autre ??? .

J'ai donc décidé de placer 1 thermomètre sur 1 vase d'extension, et de voir comment évolue la température.

 

Pour l'instant, j'ai placé ma sonde sur le vase du fond, (le plus près du pare-brise).

Hier, ma voiture était en plein soleil et très beau temps ( 22° ext ), la sonde à mon départ était à 19°c puis elle est montée en 5mn environ à 22 - 23 - 24°c pour se stabiliser à cette température.  J'ai pas mal roulé (environ 70 km, de ville et route à 100 km/h sur environ 1h). La température n'a pas bougé à plus ou moins 1°c.

Aujourd'hui, voiture à l'ombre et beau temps ( 22°c ext). La sonde à mon départ était à 16°c puis elle est montée en 5mn environ à 20°c pour se stabiliser. Petit parcours 6km, température identique. Sur le retour, j'ai tenté d'activer le pré-chauffage intelligent batterie sur environ 5 minutes => aucune action sur la température (toujours 20°c plus quelques dixièmes).

 

=> Pour l'instant, je peux affirmer que pour une t°>16°c => il n'y a pas de pré-chauffage ou cela n'est pas le bon vase d'expansion ?

 

La semaine prochaine, j'essayerai de faire un parcours assez tôt pour avoir une température < 10°c.

=> S'il y a d'autres personnes qui veulent se joindre à moi, c'est avec plaisir.

(j'ai juste rallongé le fils de la sonde d'un thermomètre filaire, fil qui passe du capot à la porte et c'est tout ! 2 mn d'installation)

[StephMG4]

 

 

• 1 Réservoir d'expansion du liquide de refroidissement du bloc-batterie (bouchon noir)
• 2 Réservoir d'expansion de liquide de refroidissement pour transmission à entraînement électrique (bouchon noir)
• 3 Réservoir de liquide de frein (bouchon noir)
•  4 Réservoir de liquide de lave-glace (bouchon bleu)

[Mouss87]

Il y en a un pour le système de refroidissement du moteur (le premier visible en regardant les vases) et l'autre pour la batterie (celui du fond, le plus proche du pare-brise).

Si l'on conçoit que le 1 c'est celui de la batterie (celui du fond) et le 2 celui du moteur électrique, j'ai le vase 2 qui est un peu chaud après avoir conduit quand le 1 ozi rester froid/tiède.

Je voulais tester en ayant mis le chauffage mais la dernière fois que j'ai regardé, les 15min de route n'ont pas pu être suffisant pour statuer.

 

[roro_50]

Merci à vous, déjà une incertitude de levée !

Donc en ce moment, je suis bien sur le bloc batterie !

À voir par la suite, l'évolution de la température, mais apparemment cela ne chauffe pas beaucoup.

 

Je n'ai pas fait attention : le radiateur => il refroidit quoi ? batterie ? moteur ? clim ?

Modifié 18 mai par roro_50

[Koniq77]

La seule fois où j'ai senti un compartiment moteur chauffer, c'était lors de la recharge en AC en 11kW sur mon EX Kona. Mais bon, niveau chaleur, pas de quoi se faire chauffer un œuf sur le plat, contrairement à une thermique.

[roro_50]

Effectivement, pour l'instant => Aucune chauffe.

Question : le radiateur, il sert de refroidissement pour quel élément ? ( car pour l'instant, on est loin des températures extrêmes )

[Terriblement]

Le liquide qui arrive dans le vase d'expansion est probablement d'abord passé par un radiateur 

[roro_50]

Le 21/05/2024 à 20:47, Terriblement a dit :

Le liquide qui arrive dans le vase d'expansion est probablement d'abord passé par un radiateur 

C'était ce que je pensais au début, mais pas si sûre maintenant, car la température des batteries ne montent pas si haut que cela ( pour l'instant t° maxi 24 ° ) et je me dis si cela passe par un radiateur, cela signifie que cela serait plus "négatif" l'hiver. ( beaucoup plus d'énergie pour réchauffer nos batteries ) . 

Pour moi, (mais à vérifier) je pense plutôt que le radiateur sert pour le deuxième vase d'expansion, pour celui du moteur.

=> plus il est froid, mieux c'est.

 

Également, concernant les volets d'aération => je trouve "logique" qu'ils soient principalement fermés ( vu que peu d'éléments chauffe).

Par-contre, qu'ils s'ouvrent lorsqu'on commande la clim, cela a une influence "négative" sur le liquide des batteries qui se trouvent en contacte avec de l'air froid (l'hiver) , de plus l'hiver => on demande du chaud, donc dans l'habitacle moteur, on fait du froid, alors pourquoi laisser entrée de l'air froid ?

 

Conclusion : je n'en sais rien, donc aucune certitude et je ne comprends pas "encore" le fonctionnement.

S'il y a un spécialiste pour éclairer ma lanterne, je suis preneur.

[star59lomme]

Il y a 2 radiateurs.

[roro_50]

Ha, je n'ai pas remarqué ! Il est vrai qu'il n'y a pas grand-chose d'accessible sans démonter quoi que soit.

J'ai enlevé une fois le cache de dessus, cela ne donne rien (pour les radiateurs),

Ceux qui ont réussi à accéder aux radiateurs, cela se fait-il facilement ? et comment ? par-dessus ? par-dessous ?,

mais cela dépasse mes compétences, je ne démonte rien, je manque de souplesse maintenant.

 

Donc, si 2 radiateurs, en effet => 1 radiateur par vase d'expansion.

Conclusion : pour le préchauffage de la batterie, cela va en contre-sens avec les radiateurs, d'où une consommation importante, à moins qu'il ait un système de vanne qui court-circuite le radiateur ?

Une revue technique de la voiture serait super intéressant à lire.

[Terriblement]

Je suppose qu'une electrovanne permet de bypasser le radiateur.

Il est aussi possible que la pompe ne tourne qu'en cas de besoin de refroidissement, les quelques degrés mesurés en plus étant du aux remous/augmentation de la température ambiante sous le capot

[3L3ctroNuc]

Le 22/05/2024 à 07:18, roro_50 a dit :

Donc, si 2 radiateurs, en effet => 1 radiateur par vase d'expansion.

Conclusion : pour le préchauffage de la batterie, cela va en contre-sens avec les radiateurs, d'où une consommation importante, à moins qu'il ait un système de vanne qui court-circuite le radiateur ?

Deus vases d'expansion c'est donc forcément qu'il y a deux circuits hydrauliques thermiques => donc bien deux surfaces d'échange.

Les deux radiateurs sont placés l'un derrière l'autre.

Celui du moteur et du module de charge ne nécessitant que le refroidissement.

Celui de la batterie ayant deux fonctions : chauffe et refroidissement.

Le 22/05/2024 à 10:44, Terriblement a dit :

Je suppose qu'une electrovanne permet de bypasser le radiateur.

Il est aussi possible que la pompe ne tourne qu'en cas de besoin de refroidissement, les quelques degrés mesurés en plus étant du aux remous/augmentation de la température ambiante sous le capot

La pompe fonctionne en continu sinon cela créerait des poches de points chauds (des strates d'eau) qui seraient ingérables par une régulation et génèrerait des cyclages thermiques.

Il y a bien l'équivalent de la vanne thermostatique des VT, remplacé ici par le "Power Battery Cooler Assembly" (ensemble refroidisseur de batterie d'alimentation).

 

[roro_50]

Comment peut-on avoir cette documentation ?

Super intéressant.

 

Une chose que je comprends mal => si dans le circuit il y a une vanne thermostatique ( en série ) => lorsque le liquide est froid cette vanne est donc fermée, alors comment la pompe peut-elle fonctionner ?

 

Et si je comprends bien, l'hiver lorsqu'on demande un pré-chauffage batterie, cela passe donc par le radiateur, donc "on perd" de l'énergie, ou plus exactement, on n'optimise pas les calories du liquide de régulation de température des batteries.

Modifié 22 mai par roro_50

[3L3ctroNuc]

Le 22/05/2024 à 17:58, roro_50 a dit :

Une chose que je comprends mal => si dans le circuit il y a une vanne thermostatique ( en série ) => lorsque le liquide est froid cette vanne est donc fermée, alors comment la pompe peut-elle fonctionner ?

 

Et si je comprends bien, l'hiver lorsqu'on demande un pré-chauffage batterie, cela passe donc par le radiateur, donc "on perd" de l'énergie, ou plus exactement, on n'optimise pas les calories du liquide de régulation de température des batteries.

Il ne faut pas réfléchir en moteur thermique et de plus, vous oubliez les volets électriques. C'est une toute autre approche : tout est mieux optimisé pour la partie refroidissement/réchauffage d'un VE. 

C'est différent d'une soupape thermostatique de VT laquelle est une trois voies. Ici pas sûr du tout que le bloc "Power Battery Cooler Assembly" soit 3 voies car on a un débit pompe minimal et variable, fonction de la T° mesurée/consigne. Pas de détail ni d'éclaté sur ce dernier.

Tout est électrique : pas de courroie de ventilateur, d'entrainement par le moteur... donc tout est différent et surtout les paramètres thermiques et hydrauliques.

Dans le principe du fonctionnement global, on a un asservissement des matériels (pompe et ventilateur) à la température mesurée :

 

Les explications données :

Refroidissement du Système d'entraînement électrique (EDS)

Circulation du liquide de refroidissement :

Le liquide de refroidissement circule de l'orifice de la pompe à eau EDS jusqu'à l'entrée de la pompe à eau via le CCU, l'EDS et le radiateur. Le réservoir d'expansion du système de refroidissement est utilisé pour stocker et compléter le liquide de refroidissement requis par le système.

Contrôle de température du liquide de refroidissement

Lorsque le véhicule est alimenté en haute tension, la pompe de refroidissement EDS commence à fonctionner à basse vitesse. Au fur et à mesure que la température dans les composants de circulation du liquide de refroidissement augmente, la pompe du liquide de refroidissement augmente. Pendant ce temps, le capteur de température du liquide de refroidissement EDS détecte la température du liquide de refroidissement de l'ensemble du système. Au fur et à mesure que la température du liquide de refroidissement augmente continuellement, le ventilateur de refroidissement tourne à une vitesse appropriée pour fournir le volume d'air requis pour que le radiateur puisse dissiper la chaleur.

Alarme du système de refroidissement

Lorsque le capteur de température du liquide de refroidissement EDS détecte une température excessive du liquide de refroidissement, un message d'alarme s'affiche sur IPK. Le système EDS peut également éclairer la surchauffe du moteur MIL.

[roro_50]

Merci pour ces explications.

[roro_50]

Alors ce matin, j'ai placé ma sonde sur le vase "moteur" :

t° ext = 12 °

après 5 km  => la t° était environ 15 °c

après 15 km => t° qui se stabilise entre 25 et 30°c ( j'ai roulé environ 40 km, une bonne 1/2 h )

 

Une chose qui me surprenant, c'est toujours l'histoire de l'hiver, lorsque les batteries sont froides et même qu'on soit "obligé" de préchauffer les batteries pour les recharger, cela demande "x" kWh qui ne sont absolument pas négligeables (il faut admettre cette grande différence d'autonomie entre l'hiver et l'été), et qu'on n'utilise pas cette énergie thermique de perdu par le moteur, pour réchauffer ces batteries.

Qu'il y ait 2 circuits, c'est logique => la température de maintien du moteur n'est la même des batteries, mais je pense qu'il est tout à fait possible par l'intermédiaire d'électrovannes d'utiliser les calories du moteur pour les batteries lorsqu'elles en ont besoin.

Les ingénieurs MG ont choisi leur solution, ils ont, je suppose, des très bonnes raisons de le faire, mais j'aimerais bien être une petite souris pour connaitre leurs arguments.

[Fredhouille]

Le 23/05/2024 à 09:08, roro_50 a dit :

Alors ce matin, j'ai placé ma sonde sur le vase "moteur" :

t° ext = 12 °

après 5 km  => la t° était environ 15 °c

après 15 km => t° qui se stabilise entre 25 et 30°c ( j'ai roulé environ 40 km, une bonne 1/2 h )

 

Une chose qui me surprenant, c'est toujours l'histoire de l'hiver, lorsque les batteries sont froides et même qu'on soit "obligé" de préchauffer les batteries pour les recharger, cela demande "x" kWh qui ne sont absolument pas négligeables (il faut admettre cette grande différence d'autonomie entre l'hiver et l'été), et qu'on n'utilise pas cette énergie thermique de perdu par le moteur, pour réchauffer ces batteries.

 

Pour être précis, on n'est pas "obligé" de préchauffer les batteries pour recharger les batteries:

C'est pour avoir une meilleur vitesse de charge, sur les charges rapides: on consomme plus mais le ratio temps de charge/consommation est en faveur de la sur-consommation. Sinon sans pré conditionnement, au lieu de charger à 140 kW dans la meilleur plage de charge, on va plafonner à 90 kW ( c'est un ordre d'idée) et donc avoir un temps de recharge plus long.

 

Perso, je lance le pré conditionnement 30 minutes avant quand la température extérieur est sous les 15 °C pour me rapprocher d'un temps de charge 20-80 % en 25 minutes, même si je consomme 3 kW/h/100 en plus  sur un parcours autoroutier.

 

Concernant la chaleur récupérées par le moteur, celle-ci est en dessous de la température de pré conditionnement de la batterie. Les batteries chauffent plus que le moteur quand on les sollicitent par une décharge rapide: vitesse élevée ou conduite "sportive".

 

Enfin la différence d'autonomie été/hiver tient de la chimie des batteries: les NMC sont moins sensible à cette perte d'autonomie car cette chimie à chauffer plus que les LFP.

[slyroq]

Il y a 2 circuits de refroidissement car les températures de fonctionnement sont différentes.

Une batterie rentre en limitation thermique rapidement 45°C à 60°C en fonction des technologies (je parle pas des températures froide).

Un onduleur, OBC, DCDC  fonctionnent sans limitation thermique à 90°C, le moteur >110°C

 

Les moteurs électriques ont des rendements de 90%: hypothèse: à vitesse stabilisé à 110km/h, pour une consommation de 16kW,

le système de refroidissement doit extraire 10% donc 1,6kW. Sur un moteur thermique le rendement est en gros de 35%, soit 65% de perte thermique (on comprend mieux le nom du moteur).

 

La batterie ne "chauffe pas plus que le moteur", elle atteint plus rapidement les limitations thermique, car refroidir une batterie de voiture avec une circulation de fluide de façon homogène n'est pas simple. Et surtout cela à un cout pour le constructeur qui dimensionnent au plus juste en fonction du profil de mission.

 

 

Le choix de 2 vases d’expansion n'est pas la règle, un vase pour 2 circuits de refroidissement est souvent le choix des constructeurs.

 

J'avais envie d'écrire se soir 🤣

 

 

 

 

[Terriblement]

Il ne faut pas négliger l'inertie thermique d'un bloc batterie de 200kgs : il en faut de l'énergie pour chauffer ça 

[3L3ctroNuc]

Le 23/05/2024 à 21:24, slyroq a dit :

Il y a 2 circuits de refroidissement car les températures de fonctionnement sont différentes.

Une batterie rentre en limitation thermique rapidement 45°C à 60°C en fonction des technologies (je parle pas des températures froide).

Un onduleur, OBC, DCDC  fonctionnent sans limitation thermique à 90°C, le moteur >110°C

 

Les moteurs électriques ont des rendements de 90%: hypothèse: à vitesse stabilisé à 110km/h, pour une consommation de 16kW,

le système de refroidissement doit extraire 10% donc 1,6kW. Sur un moteur thermique le rendement est en gros de 35%, soit 65% de perte thermique (on comprend mieux le nom du moteur).

 

La batterie ne "chauffe pas plus que le moteur", elle atteint plus rapidement les limitations thermique, car refroidir une batterie de voiture avec une circulation de fluide de façon homogène n'est pas simple. Et surtout cela à un cout pour le constructeur qui dimensionnent au plus juste en fonction du profil de mission.

 

 

Le choix de 2 vases d’expansion n'est pas la règle, un vase pour 2 circuits de refroidissement est souvent le choix des constructeurs.

 

J'avais envie d'écrire se soir 🤣

 

 

 

 

Deux circuits indépendants et un seul vase d'expansion, vous avez des exemples ?

Dans votre exemple, ce sont probablement deux circuits dépendants sinon par quoi est absorbée la dilatation/contraction du fluide ? Si vous avez des schémas hydrauliques sur ce type, par curiosité technologique je suis preneur.

Ici, nous avons deux systèmes indépendants avec des régulations séparées donc il semble normal qu'il y ait deux vases.

Il faudrait que je voie comment traitent de leur côté les autres fabricants de VE qui ont ces deux circuits.

Peut-être un choix technologique différent (vanne thermostatique, ... )?

[RV13]

Après avoir rechargé pendant 3 heures la batterie en 7kW, 35% gagné, je me suis rendu compte que le réservoir n°2 du schéma de @StephMG4, celui qui est le plus sur l'avant était bien chaud, vraiment bien chaud, estimé vers 50°C. Le réservoir n°1 était à température ambiante. Donc le réservoir n°2 a certainement un rôle de régulation de la température pendant la charge de la batterie.

[roro_50]

Le 12/06/2024 à 20:21, RV13 a dit :

Après avoir rechargé pendant 3 heures la batterie en 7kW, 35% gagné, je me suis rendu compte que le réservoir n°2 du schéma de @StephMG4, celui qui est le plus sur l'avant était bien chaud, vraiment bien chaud, estimé vers 50°C. Le réservoir n°1 était à température ambiante. Donc le réservoir n°2 a certainement un rôle de régulation de la température pendant la charge de la batterie.

C'est celui du moteur, effectivement, c'est celui qui chauffe le plus (pour ma part, je n'ai jamais dépassé les 40°c, mais pas de grand trajet. => vos volets de refroidissement à l'avant étaient-ils ouverts ?

[StephMG4]

Le 12/06/2024 à 20:21, RV13 a dit :

Après avoir rechargé pendant 3 heures la batterie en 7kW, 35% gagné, je me suis rendu compte que le réservoir n°2 du schéma de @StephMG4, celui qui est le plus sur l'avant était bien chaud, vraiment bien chaud, estimé vers 50°C. Le réservoir n°1 était à température ambiante. Donc le réservoir n°2 a certainement un rôle de régulation de la température pendant la charge de la batterie.

 

[3L3ctroNuc]

Le 12/06/2024 à 20:21, RV13 a dit :

Après avoir rechargé pendant 3 heures la batterie en 7kW, 35% gagné, je me suis rendu compte que le réservoir n°2 du schéma de @StephMG4, celui qui est le plus sur l'avant était bien chaud, vraiment bien chaud, estimé vers 50°C. Le réservoir n°1 était à température ambiante. Donc le réservoir n°2 a certainement un rôle de régulation de la température pendant la charge de la batterie.

Les réservoirs n'ont aucun rôle de refroidissement mais une fonction d'absorption / contraction du volume suite à la variation de la température du fluide caloporteur.

Le refroidissement est assuré par l'ensemble pompe / radiateur et la source froide est l'air ambiant forcé par le ventilateur.

Ici pas de jambe d'expansion ni de bras mort, tout le fluide circule via le vase en charge sur la pompe.

Se reporter à la troisième image (ESS) que j'ai postée plus haut.

 

Le second circuit est aussi sollicité pour refroidir la partie électrique de la charge (connecteur,... ) mais la variation de température doit être très faible et non mesurable sans thermomètre.

Voir la seconde image (EDS)

[RV13]

Autrement dit, en langage vulgarisé, si le liquide, i chauffe, c'est qu'ça rfroidit ailleurs pour éviter qu'ça chauffe d'trop.

Avec un véhicule arrêté (eh oui, la voiture est à l'arrêt quand je charge), la position des volets, ça change rien pour le refroidissement des radiateurs avec un ventilateur à l'arrêt..

Merci @StephMG4 pour la vidéo.

Avec ce constat, on peut simplement se demander s'il n'y a pas une inversion de légende sur le schéma entre les 2 réservoirs d'expansion.