La recharge rapide en 800 Volts

[e-Lionel]

C'est drôle, à chaque fois qu'une innovation n'est pas issue du monde Tesla, elle est critiquée...

Le 800V, le swap de batterie, le 22 kW AC...

N'y a-t-il pas assez de places pour explorer diverses solutions ? Devons-nous tout uniformiser pour faire avancer le VE dans la société ?

[cyberoni]

Le 26/09/2021 à 21:37, alfniev a dit :

C'est le 800V qui permets de charger plus vite ?

Je dirai plutôt que les nouveaux VE capables d'encaisser de fortes puissances commencent a prendre du 800V, et essaient de faire l'amalgame entre "rapidité de charge" et "800V"

 

Un etron charge a 180kW , pourtant il n'est pas en techno 800V , et la ioniq5 est supérieur en charge que de 0 a 30%

les courbes de recharge sont dispo ici :

https://www.automobile-propre.com/voitures/audi-q6-e-tron/recharge/

https://www.automobile-propre.com/voitures/hyundai-ioniq-5/recharge/

 

A coté de ça , la zoé charge a 50kW , une peugeot a 100kW maxi , un niro a 80kW , etc......

Et ce n'est pas a cause de la "techno 400V" ^^^^

 

Le seul avantage du 800V est d'économiser un peu de cuivre dans les câbles de recharge sur les bornes et dans les voitures.

Aucun gain sur le rendement de la charge ou consommation moteur , mais des couts plus importants sur les chargeurs et la voiture ( qui doit adapter le 400V a 800V si branché sur une borne déjà existante )

 

Quitte a changer de tension , passons a 1400V , soit un peu moins de la limite de la base tension !

Euh.

Les courbes de recharges sur le simulateur de automobile-propre sont fausses.

Celles de Fastned sont plus proches de la réalités.

De mémoire, les Audi sont limités à 150kW, seul la e-tron GT monte à 270kW mais a une architecture 800v.

 

Au final la Ioniq5 est au dessus des Audi (400v) sur presque toute la charge.

Mais il est vrai que les Audi sont impressionnante sur le moyenne de charge (155Kw)

La porche Taycan montre bien que le 800v est au dessus avec une moyenne de 224kW.

Moyenne de la Ioniq5: 175kW

 

Et l'avantage du 800v n'est pas que d'économiser du cuivre…

Il permet de chauffer beaucoup moins la batterie et donc d'éviter la dégradation.

 

On peut voir sur la section Model3 du forum un fichier Excel avec les dégradations en 2ans.

Beaucoup on 8-10% de dégradation, perso j'ai un e-niro (SOC bloqué) mais si j'avais perdu 10% d'autonomie je l'aurai vu direct car c'est énorme. Passer de 300Km à 130km/h à 250Km se voir assez facilement.

 

 

 

Audi E-tron:

 

Ioniq 5:

 

 

Ancienne courbe de moyenne de charge Fastned:

 

[alfniev]

Le 27/09/2021 à 02:34, e-Lionel a dit :

C'est drôle, à chaque fois qu'une innovation n'est pas issue du monde Tesla, elle est critiquée...

Le 800V, le swap de batterie, le 22 kW AC...

N'y a-t-il pas assez de places pour explorer diverses solutions ? Devons-nous tout uniformiser pour faire avancer le VE dans la société ?

 

il faut arreter avec Tesla par ci , Tesla par là.

 

Le 800V concerne 3 marques et .... 3 modèles de voiture : Taycan , ioniq5 et EV6.

Audi charge quasi aussi vite avec son ETRON , pourtant déja sortit il y a plusieurs années où KIA et hyundai ne dépassaient pas 100kW .....  Notez que je n'ai pas cité Tesla .

 

Le swap batterie : Renault a testé grande nature, Seul Nio a date a une solution en production. 

Le concept est sympa , mais je n'arrive pas imaginer tous les constructeurs avoir le même format et standard de batterie, et dans ce cas les stations d'échange de batterie devraient avoir 20 ou 30 modèles de batterie différent ?  Quel rapport avec Tesla ? 

 

22kW AC : Spécialité de Renault , Ce n'est pas les utilisateurs de Tesla qui critiquent ces bornes ( des model S chargent a 18kW sur ces bornes )  , mais tous les VE chargeant en monophasé comme les utilisateurs de Nissan , Kia , hyundai , etc....

 

Modifié septembre 27, 2021 par alfniev

[GaelZorro26]

Le 26/09/2021 à 21:37, alfniev a dit :

Je dirai plutôt que les nouveaux VE capables d'encaisser de fortes puissances commencent a prendre du 800V, et essaient de faire l'amalgame entre "rapidité de charge" et "800V"

👍

Le 800V c'est super, personne ne dit le contraire, mais ce n'est pas non plus la panacée et pas obligatoire pour charger vite. On économise du cuivre, mais le convertisseur embarqué coûte cher et l'électronique compatible aussi.

Si ça se généralise, ce sera au prix de véhicules plus complexes et, au final, moins fiables.

 

Il faut bien réaliser que le courant qui arrive à chaque cellule de la batterie est le même à puissance de charge équivalente, que la batterie soit configurée en 400V ou en 800V.

Modifié septembre 27, 2021 par GaelZorro26

[alfniev]

Le 27/09/2021 à 09:32, cyberoni a dit :

Et l'avantage du 800v n'est pas que d'économiser du cuivre…

Il permet de chauffer beaucoup moins la batterie et donc d'éviter la dégradation.

 

Pourquoi la batterie chaufferai plus en 400V qu'en 800V ????

Au niveau de la cellule , la tension et courant sera identique

[Phil63]

Le 26/09/2021 à 10:39, Phil63 a dit :

Mais quels sont les inconvénients du 800V ? 

Je m'auto-réponds, ayant trouvé une partie de la réponse dans les commentaires de la news 

 

Polaris a dit :

Certes, à iso-puissance, augmenter la tension permet de réduire le courant et donc la section des conducteurs. Dans les moteurs, ça permet aussi de diviser le nombre de spires par 2. Mais le revers de la médaille, c’est que les semiconducteurs doivent eux aussi monter en calibre (avec plus de pertes à techno comparable), les isolants doivent être beaucoup plus épais (on perd en compacité), les distances de fuite doublent, à 800V le phénomène de décharges partielles et plus généralement le vieillissement des isolants deviennent non négligeables, les équipements électromécaniques de commutation et de protection (contacteurs, fusibles) deviennent sensiblement plus lourd (couper du 400VDC et du 800VDC ce n’est pas la même chose)… bref, au niveau du système complet, le gain n’est peut-être pas aussi important que l’on pourrait l’espérer.

[cyberoni]

Le 27/09/2021 à 09:53, alfniev a dit :

 

Pourquoi la batterie chaufferai plus en 400V qu'en 800V ????

Au niveau de la cellule , la tension et courant sera identique

Identique??

J'en suis pas sur.

Pour moi en 800v on aura 2x fois plus de tension et 2 fois moins d'intensité qu'en 400v.

Mais le courant restera le même.

 

[Phil63]

Le 27/09/2021 à 10:13, cyberoni a dit :

Identique??

J'en suis pas sur.

Pour moi en 800v on aura 2x fois plus de tension et 2 fois moins d'intensité qu'en 400v.

Mais le courant restera le même.

 

Il me semble que les cellules sont limitées par chimie à 4,2V à 100%, que le pack soit en 400v ou 800v.

[Spif]

Le 27/09/2021 à 10:13, cyberoni a dit :

2 fois moins d'intensité qu'en 400v

Sauf erreur, non justement : l'intensité sera toujours de 500A (exemple) en 400V comme en 800V. La puissance sera par contre doublée en 800V, à intensité identique.

Du coup, vrai question : qu'est-ce qui fait chauffer la batterie ? la puissance ou l'intensité ? ou les 2 😅

[alfniev]

il y a 1 seul et unique argument pertinent pour passer a 800V.

• la section du câble, sa longueur et son poids pour la recharge du véhicule.

 

L'argument économique est sujet a discussion : 

 + moins de cuivre pour le câblage

 -  électronique plus couteuse

 + moteur moins complexe 

 -  convertir le 400V DC en 800V DC

 

Quasiment même arguments coté borne de recharge.

[alfniev]

Le 27/09/2021 à 10:13, cyberoni a dit :

Identique??

J'en suis pas sur.

Pour moi en 800v on aura 2x fois plus de tension et 2 fois moins d'intensité qu'en 400v.

Mais le courant restera le même.

 

 

j'affirme que chaque cellule recevra strictement la même tension et puissance.

Et même que les section de câble reliant les cellules a l'intérieur du pack auront la même section.

 

Exemple fictif 

• charge a 200kW
  • soit 800V 250A
  • soit 400V 500A
• configuration du pack avec un nombre de kWh identique  
  • pack 800V , 190 cellules en série de 4.2V et 10 en parallèle
  • pack de 400V , 95 cellules en série de 4.2V et 20 en parallèle
• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 800V chargé en 800V  donne  4.2V par cellule
  • pack 400V chargé en 400V  donne  4.2V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 800V chargé en 800V  donne  250/10 = 25A  par cellule
  • pack 400V chargé en 400V  donne  500/20 = 25A par cellule

Modifié septembre 27, 2021 par alfniev

[cyberoni]

Le 27/09/2021 à 10:22, Spif a dit :

Sauf erreur, non justement : l'intensité sera toujours de 500A (exemple) en 400V comme en 800V. La puissance sera par contre doublée en 800V, à intensité identique.

Du coup, vrai question : qu'est-ce qui fait chauffer la batterie ? la puissance ou l'intensité ? ou les 2 😅

Je parle pour une puissance égale.

L'intensité n'est pas de 500A.

Souvent elle ne dépasse pas les 400A sur une batterie, seule tesla monte à 640A.

Pour avoir par exemple 200kW on peut soit avoir 800v x 250A = 200kW ou 400v x 500A=200kW.

 

Si je prends comme exemple un E-niro.

Sont pack batterie monte à 216A max et 356V Max pour 77kW max de charge.

En doublant le voltage on passe à 108A et 712V pour toujours 77kW.

 

On voit bien que l'intensité monte si l'on reste en 400v et l'intensité créer de la chaleur, ce qui n'est pas le cas avec la tension.

 

Les bornes IONITY (ABB) peuvent sortir du 920v et 500A soit du 460kW et les bornes Total du 920v et 400A  soit du 368kW.

Si on voulait avoir du 460kW ou 368kW avec un 400v on serait à 1150A et 920A.

 

Il me semble (a confirmer) que le réseau très haute tension sur pylône monte jusqu'à 400 000V mais n'a que 2500A, ce qui permet de transporter 1 000 000kW sur de longue distance.

 

Sur un poste de soudage, on soude avec l'ampérage et non avec la tension.

 

Essai de souder avec 40A et ensuite avec 400A, tu verras une grosse différence  .

 

 

[cyberoni]

 

Modifié septembre 27, 2021 par cyberoni

[cyberoni]

Le 27/09/2021 à 10:51, alfniev a dit :

 

j'affirme que chaque cellule recevra strictement la même tension et puissance.

Et même que les section de câble reliant les cellules a l'intérieur du pack auront la même section.

 

Exemple fictif 

• charge a 200kW
  • soit 800V 250A
  • soit 400V 500A
• configuration du pack avec un nombre de kWh identique  
  • pack 800V , 190 cellules en série de 4.2V et 10 en parallèle
  • pack de 400V , 95 cellules en série de 4.2V et 20 en parallèle
• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 800V chargé en 800V  donne  4.2V par cellule
  • pack 400V chargé en 400V  donne  4.2V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 800V chargé en 800V  donne  250/10 = 25A  par cellule
  • pack 400V chargé en 400V  donne  500/20 = 25A par cellule

Euh soit j'ai rien compris ou soit y a un loup dans ton explication.

Pourquoi on aurai systématiquement le double de cellule sur du 800v par rapport à du 400v.

 

Si je prends 2 exemples concrets:

 

Kia E-niro:

 

• charge à 77kW
  • soit 356V, 216A
  • pack de 294 cellules

 

• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 356V donne  356/294= 1.2V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 216A donne  216/294 = 0.73A  par cellule

 

Kia EV6:

 

• charge à 239kW
  • soit 670V, 356A
  • pack de 384 cellules

 

• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 670V donne  670/384= 1.74V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 356A donne  356/384 = 0.92A  par cellule

[Spif]

outch ! le 500A était un exemple, car c'est le chiffre généralement indiqué sur les plaque signalétiques des bornes THP. Mon VE ne prendra pas plus de 125A, loin des 500 également

 

Le 27/09/2021 à 11:17, cyberoni a dit :

Si on voulait avoir du 460kW ou 368kW avec un 400v on serait à 1150A et 920A.

C'est là que je m'y perd... 🤔 La Taycan prend en entrée du 400V, distribué par la borne, mais transforme ça en interne en 800V via un DC-DC si j'ai bien compris. Elle encaisse donc toujours la même intensité, peu importe sa valeur, en 400V comme en 800V, ce qui en pratique revient a encaisser 2x de puissance qu'un modèle 400V équivalent.

[e-Lionel]

Le 27/09/2021 à 09:48, GaelZorro26 a dit :

 

Il faut bien réaliser que le courant qui arrive à chaque cellule de la batterie est le même à puissance de charge équivalente, que la batterie soit configurée en 400V ou en 800V.

Voir l'exemple de @alfniev, c'est plus parlant !

Modifié septembre 27, 2021 par e-Lionel

[e-Lionel]

Le 27/09/2021 à 10:51, alfniev a dit :

 

j'affirme que chaque cellule recevra strictement la même tension et puissance.

Et même que les section de câble reliant les cellules a l'intérieur du pack auront la même section.

 

Exemple fictif 

• charge a 200kW
  • soit 800V 250A
  • soit 400V 500A
• configuration du pack avec un nombre de kWh identique  
  • pack 800V , 190 cellules en série de 4.2V et 10 en parallèle
  • pack de 400V , 95 cellules en série de 4.2V et 20 en parallèle
• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 800V chargé en 800V  donne  4.2V par cellule
  • pack 400V chargé en 400V  donne  4.2V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 800V chargé en 800V  donne  250/10 = 25A  par cellule
  • pack 400V chargé en 400V  donne  500/20 = 25A par cellule

C'est plus clair avec un exemple concret effectivement 👍

Ce qui est important dans cet exemple, c'est le fait d'avoir la même puissance de charge pour les 2 configurations : la durée de recharge sera la même (mais côté borne on ne délivre que 250 A en 800V, moins d'échauffement, de pertes...).

 

Mais l'intérêt du 800V, c'est plutôt de conserver l'intensité de charge et de doubler la tension, et donc la puissance de charge (et de diviser par 2 la durée de recharge).

Modifié septembre 27, 2021 par e-Lionel

[e-Lionel]

Le 27/09/2021 à 11:40, cyberoni a dit :

Euh soit j'ai rien compris ou soit y a un loup dans ton explication.

Pourquoi on aurai systématiquement le double de cellule sur du 800v par rapport à du 400v.

 

Si je prends 2 exemples concrets:

 

Kia E-niro:

 

• charge à 77kW
  • soit 356V, 216A
  • pack de 294 cellules

 

• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 356V donne  356/294= 1.2V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 216A donne  216/294 = 0.73A  par cellule

 

Kia EV6:

 

• charge à 239kW
  • soit 670V, 356A
  • pack de 384 cellules

 

• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 670V donne  670/384= 1.74V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 356A donne  356/384 = 0.92A  par cellule

La tension par cellule que tu indiques est rigoureusement incompatible avec la techno Li-ion : une cellule Li-ion fonctionne sur une plage 4,2 V (SoC à 100%) jusqu'à 3V batterie vide.

La tension MAX peut varier un peu selon les éléments chimiques retenus, et les protections du BMS.

Et pour la tension MIN, ta cellule est foutue si elle passe sous 2,5V, ce qui n'arrive jamais grâce au BMS.

[Pedritto]

Le 27/09/2021 à 12:04, e-Lionel a dit :

(et de diviser par 2 la durée de recharge, je me répète...)

Oui....si le facteur limitant est la puissance de la borne.

Dans l'exemple précédent, si ta cellule peut être chargée à 4.2V/25A maxi ta borne 800V aura beau être capable de délivrer 500A seulement 250 seront tirés.

Généralement aujourd'hui c'est quoi le facteur limitant ? Les bornes ou les voitures ?

 

[e-Lionel]

Le 27/09/2021 à 11:46, Spif a dit :

C'est là que je m'y perd... 🤔 La Taycan prend en entrée du 400V, distribué par la borne, mais transforme ça en interne en 800V via un DC-DC si j'ai bien compris. Elle encaisse donc toujours la même intensité, peu importe sa valeur, en 400V comme en 800V, ce qui en pratique revient a encaisser 2x de puissance qu'un modèle 400V équivalent.

Non, si tu as 400V en entrée et que le convertisseur élève la tension à 800V, l'intensité en entrée est divisée par 2 : ta puissance reste constante (sinon dépose le brevet , y'a des sous à se faire !).

 

La Taycan n'encaissera 2 fois plus de puissance que si la borne lui délivre du 800V, et dans ce cas la charge sera 2 fois plus rapide (je radote non ?😂)

[cyberoni]

Le 27/09/2021 à 12:19, e-Lionel a dit :

La tension par cellule que tu indiques est rigoureusement incompatible avec la techno Li-ion : une cellule Li-ion fonctionne sur une plage 4,2 V (SoC à 100%) jusqu'à 3V batterie vide.

La tension MAX peut varier un peu selon les éléments chimiques retenus, et les protections du BMS.

Et pour la tension MIN, ta cellule est foutue si elle passe sous 2,5V, ce qui n'arrive jamais grâce au BMS.

Pas c'est pas ma faute lool.

J'ai juste pris les fiches techniques des 2 véhicules et fait une division.

 

Mais il doit surement avoir un autres truc a faire.  

[e-Lionel]

Le 27/09/2021 à 12:21, Pedritto a dit :

Dans l'exemple précédent, si ta cellule peut être chargée à 4.2V/25A maxi ta borne 800V aura beau être capable de délivrer 500A seulement 250 seront tirés.

prenons un cas simple :

- ta cellule est limitée à 4,2V/25A

- avec 2 cellules en parallèle, tu peux les charger à 4,2V sous 50A, chaque cellule va prendre 25 A.

- avec 2 cellules en série, tu peux les charger sous 8,4V à 25 A

La puissance de charge est la même et la durée de charge est la même.

 

Si tu gardes la même intensité que l'exemple 1 , à 50 A, et que tu doubles la tension à 8,4V, tu peux charger un pack de 4 cellules : 2 modules en série, chaque module étant composé de 2 cellules en parallèle 

- chaque module reçoit 50 A sous 4,2V (montage série)

- à l'intérieur de chaque module, chaque cellule reçoit 25 A sous 4,2V

Résultat : en doublant la tension, tu peux doubler le nb de cellules du pack et donc la capacité sans surcharger aucune cellule, et en conservant la même durée de charge.

Si on raisonne pour un pack batterie d'une capacité donnée, cela revient à diviser par deux la durée de recharge par rapport à du 400 V...

[yankee76]

Le 27/09/2021 à 11:40, cyberoni a dit :

Euh soit j'ai rien compris ou soit y a un loup dans ton explication.

Pourquoi on aurai systématiquement le double de cellule sur du 800v par rapport à du 400v.

 

Si je prends 2 exemples concrets:

 

Kia E-niro:

 

• charge à 77kW
  • soit 356V, 216A
  • pack de 294 cellules

 

• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 356V donne  356/294= 1.2V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 216A donne  216/294 = 0.73A  par cellule

 

Kia EV6:

 

• charge à 239kW
  • soit 670V, 356A
  • pack de 384 cellules

 

• Tension reçue par chaque cellule
  • pack 670V donne  670/384= 1.74V par cellule
• Courant reçu par chaque cellule
  • pack 356A donne  356/384 = 0.92A  par cellule

Toutes les cellules ne sont pas en série!

C'est un montage série ET parallèle.

[alfniev]

Le 27/09/2021 à 11:40, cyberoni a dit :

Euh soit j'ai rien compris ou soit y a un loup dans ton explication.

Pourquoi on aurai systématiquement le double de cellule sur du 800v par rapport à du 400v.

J'aurais du être plus clair , dans chacun des 2 packs , il y a 1900 cellules (  190x10   /  95x20 )

• pack 800V , 190 cellules en série de 4.2V et 10 en parallèle
• pack de 400V , 95 cellules en série de 4.2V et 20 en parallèle

[tech60]

Le 27/09/2021 à 02:34, e-Lionel a dit :

C'est drôle, à chaque fois qu'une innovation n'est pas issue du monde Tesla, elle est critiquée...

Le 800V, le swap de batterie, le 22 kW AC...

N'y a-t-il pas assez de places pour explorer diverses solutions ? Devons-nous tout uniformiser pour faire avancer le VE dans la société ?

Quel que soit le sujet on retombe toujours sur cet invariant.

Pompe à chaleur,volant chauffant,lecture des panneaux...et peut être bientôt recharge 800V: tant que le grand T ne l'a pas c'est ridicule,inutile,couteux pour rien j'en passe et des meilleures puis ça devient ensuite hyper important et un motif de non achat si ce n'est pas disponible ailleurs.

Perso j'ai juste hâte de voir ce que les coréennes vont donner niveau puissance de recharge cet hiver et voir si on ne va retomber comme un soufflé comme le niro/kona par temps froid pour les charges DC batterie froide.