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Les graphiques BMS, 3 : courbes de décharge et capacité de la batterie

9.7K views 10 replies 4 participants last post by  migle  
#1 · (Edited by Moderator)
Les courbes de décharge d'une batterie sont les plus informatives. Mais en obtenir une lorsque la batterie n'est pas sur un établi de laboratoire n'est pas facile et n'est pas vraiment possible. Je lance ce fil de discussion pour obtenir des commentaires sur la façon dont je pourrais améliorer mon approche actuelle.

La zone sous la courbe de décharge est par définition la capacité de la batterie. Effectuer un test de décharge contrôlé peut-être annuellement peut nous donner une indication de l'état de santé réel de notre batterie - pour ceux qui s'en soucient, par curiosité, nous ne surveillons pas non plus notre propre vieillissement en tant qu'humains en continu.

Ce que je fais en ce moment, c'est tracer la tension par rapport à la décharge cumulée, en soustrayant toute régénération (c'est-à-dire CDC - CCC). Il s'est avéré par hasard que nous avons fait un trajet de 220 km en 4 heures et sommes rentrés chez nous avec 20 % de batterie. Le taux de décharge accidentel de 0,2 C m'a rappelé que je pouvais faire une courbe de décharge presque normalisée, alors j'ai fait les 20 % restants (ou 17 %) en parcourant 260 km et 5 heures, en ralentissant à la fin pour faire une sorte de courant de décharge constant et non une puissance constante. Par conséquent, cette courbe a été obtenue en une seule journée à partir d'une seule décharge.

Il serait intéressant de comparer cette courbe avec une autre obtenue sur une autoroute à 120 km/h, ce qui correspondrait à un taux de décharge d'environ 0,7 C. Cela montrerait au propriétaire occasionnel de la voiture que la quantité d'énergie obtenue en déchargeant la batterie n'est pas toujours la même. Lors d'une décharge plus rapide, la tension chute beaucoup plus, ce qui donne moins d'énergie. Même la capacité de charge en Ah, à la même tension de seuil, est diminuée.

Cependant, je n'ai pas de courbe de décharge unique d'un SoC élevé obtenue sur une autoroute. J'ai dû assembler des morceaux. Si vous en avez une et souhaitez me l'envoyer, je l'apprécierais beaucoup.



Remarques :

  • Les zones indiquées proviennent des compteurs d'énergie de la voiture et ont été extrapolées à une décharge de 100 %. Les données dont je dispose pour l'autoroute ne sont pas suffisamment continues pour que je puisse réellement les additionner.

  • J'ai inclus la courbe de charge sous forme de ligne en pointillés, pour montrer quelle est l'efficacité réelle d'une voiture électrique. La zone entre les courbes de charge et de décharge est la mesure de la perte d'énergie. L'efficacité d'un VE est déterminée par la résistance interne.

  • À 0,2 C (décharge de 5 h), l'efficacité de la voiture est la quantité d'énergie obtenue en déchargeant, 27,6 kWh, divisée par la quantité d'énergie utilisée pour charger, 28,2 kWh. Dans ce cas, c'est ~98,0 %.

  • L'efficacité est plus faible pour des courants de décharge plus élevés. Alors, ne roulez pas vite.

  • Vous obtenez moins d'énergie d'une décharge rapide, vous devez donc être doublement prudent pour atteindre votre destination. Vous devez traverser GoM avec une consommation moyenne, une distance parcourue et utiliser une valeur inférieure pour la capacité de la batterie.

Je n'obtiens que le chiffre de 27,9 kWh pour l'énergie chargée de 0 % à 100 %. Je devrais obtenir 28 kWh à partir d'une décharge. Ma batterie est-elle déjà dégradée ? Quels chiffres obtenez-vous ?

Je pourrais avoir environ 98 % de SoH même si le PID publié par le BMS indique 100 %. Cela signifierait également que j'ai soit épuisé la capacité de réserve, soit qu'elle n'existe pas réellement.

PS : mes journaux de données sont disponibles sur demande ainsi que les petits scripts gnuplot qui ont généré ces tracés.
 
#2 ·
J'ai dû corriger l'image. Je ne peux plus modifier le message. La zone en dessous de la courbe de charge extrapolée à 100 % est de 28,2 kWh et non de 27,9 kWh, et le rendement indiqué est de 98 %, et non de 98,9 %.
 
#6 ·
Essayer de deviner si une différence de 0,1 kWh est significative alors que la marge d'erreur est d'un ordre de grandeur supérieur est inutile. Statistiquement, vous devez effectuer des dizaines de lectures et en faire une moyenne pour réduire l'erreur. Je ne recommande pas de le faire cependant. Charger la voiture à 100 % et la vider jusqu'à ce qu'elle soit vide est préférable de le faire rarement, car ce processus endommagera la batterie. La plupart du temps, il est préférable de rester entre 80 % et 20 % SOC.
Pensez-vous que l'erreur est si mauvaise ? Je sais que l'approche est discutable, car une courbe de décharge standard est effectuée à un taux C constant et je ne peux pas le faire... Cependant, les instruments, les compteurs du BMS, me semblent très précis, même si la dérive est inévitable.

Ne vous inquiétez pas, les tracés proviennent tous de l'utilisation quotidienne de la voiture. Aucune charge ou décharge gratuite n'a été effectuée pour obtenir ces données, aucun animal n'a été blessé non plus, à l'exception d'une décharge à 1,0 % exprès lorsque le SoC était déjà très bas.
 
#4 ·
Les courbes de décharge d'une batterie sont les plus informatives.
.....
Je n'obtiens que le chiffre de 27,9 kWh pour l'énergie chargée de 0 % à 100 %. Je devrais obtenir 28 kWh d'une décharge. Ma batterie est-elle déjà dégradée ? Quels chiffres obtenez-vous ?

Je pourrais avoir environ 98 % de SoH même si le PID publié par le BMS indique 100 %. Cela signifierait également que j'ai soit épuisé la capacité de réserve, soit qu'elle n'existe pas.
Dans l'autre message, j'ai estimé votre dégradation (pas de vous-même !) à 2 - 2,5 %. Comment une telle hypothèse sur la dégradation se rapporterait-elle aux chiffres trouvés ici ?
 
#5 ·
...Je n'obtiens que le chiffre de 27,9 kWh pour l'énergie chargée de 0 % à 100 %. Je devrais obtenir 28 kWh d'une décharge. Ma batterie est-elle déjà dégradée ? ...
Essayer de deviner si une différence de 0,1 kWh est significative alors que la marge d'erreur est d'un ordre de grandeur supérieur est inutile. Statistiquement, vous devez prendre des dizaines de relevés et en faire une moyenne pour réduire l'erreur. Je ne recommande pas de le faire cependant. Charger la voiture à 100 % et la vider jusqu'à ce qu'elle soit vide est préférable de le faire rarement, car ce processus endommagera la batterie. La plupart du temps, il est préférable de rester entre 80 % et 20 % SOC.
 
#10 ·
Oui, toute différence perçue est susceptible d'être due à un changement de la résistance de l'air. La traînée augmente en fonction du carré de la vitesse, de sorte qu'aller plus vite augmente la consommation d'énergie de façon exponentielle, tandis que l'impondérable qui n'est jamais pris en compte dans un test en conditions réelles est l'effet cumulatif du vent latéral net - la voiture est rarement directement face au vent ou dos au vent, de sorte qu'avec cela et la pente relative de la route, ce graphique est aussi précis que possible compte tenu des impondérables.
 
#11 ·
Oui, étant donné l'hystérésis de la batterie, la moyenne est logique. La courbe de décharge de 0,2C roule à un maximum de 90 km/h et une moyenne légèrement inférieure à 60 km/h, 0,2C signifiant qu'il faudrait 5h pour vider la batterie. À 120 km/h, on obtient la décharge moyenne de 0,7C, elle viderait la batterie en 1h30'.
Les courbes ci-dessus indiquent que non seulement vous dépensez plus d'énergie, mais que la batterie fournit également moins d'énergie. La perte d'énergie due à l'hystérésis est plus importante. C'est donc une double perte.