Transformer un vélo à batterie lithium HS en plomb solaire

[Christophe]

Rolalala mais quelle bande de chipoteur alors moi aussi je vais chipoter ou plutôt non je vais arguer !!

Donc prenons un exemple concret avec chiffres des datasheets.

12A dans une 7Ah + 12Ah en série.

Datasheet de la 7Ah: https://www.econologie.com/shop/file/Notice_wpe7-12.pdf
Datasheet de la 12Ah: https://www.econologie.info/share/partag ... gT4n6I.pdf

On prend les courbes de décharge à 12A.

On suppose batterie vide à 10.5 V.

La 12Ah va durer environ 28 min
La 7Ah va durer environ 20 min (moins je pense y a pas la courbe 12A)

On voit aussi (et surtout) que la 7Ah ne tamponne probablement pas à 12A, il y a une chute de tension dès t=0s donc dès t=0s la 12Ah va donner plus de puissance que la 7A (c'est là où une partie des 60Wh supplémentaires seront utilisés !)

Entre 20 et 28 minute, la tension va continuer de chuter dans la 7A (pas bon pour sa durée de vie on est d'accord) mais c'est pas pour autant que le système va s'arrêter (dépend de la régulation de décharge) donc durant ces 8 min, quasiment toute l'énergie sera fourni par la 12Ah et cela représentera au moins: 12A * 10.5V * 8/60 = 17 Wh, autre partie des 60Wh supplémentaires...

On peut s'amuser à faire un calcul P=UI minute par minute pour plus de précision pour avoir les 2 énergies respectives données par chaque batterie (bon c'est lourdingue mais si vous insistez je le ferais...)

Je pense que si c'était si radical que tu le penses et expliques (je suis d'accord sur le principe mais pas aussi catégorique sur les chiffres que tu annonces dans les faits), il serait quasi impossible d'utiliser durablement des batteries en série (même de même capacité initiale) car leur usure chimique sera forcément légèrement différente, donc systématiquement une très rapide dégradation de la plus faible...

Me trompè-je?

Sinon d'accord sur le fait de pas mélanger en série des batteries de capacité différente, c'est au fond le message principal de ce débat et là 100% d'accord!

L'usure prématurée de la plus faible me semble plus important que la capacité globale "tronquée"...

[Gaston]

Donc prenons un exemple concret avec chiffres des datasheets.

12A dans une 7Ah + 12Ah en série.

Datasheet de la 7Ah: https://www.econologie.com/shop/file/Notice_wpe7-12.pdf
Datasheet de la 12Ah: https://www.econologie.info/share/partag ... gT4n6I.pdf

On prend les courbes de décharge à 12A.

On suppose batterie vide à 10.5 V.

La 12Ah va durer environ 28 min
La 7Ah va durer environ 20 min (moins je pense y a pas la courbe 12A)

On voit aussi (et surtout) que la 7Ah ne tamponne probablement pas à 12A, il y a une chute de tension dès t=0s donc dès t=0s la 12Ah va donner plus de puissance que la 7A (c'est là où une partie des 60Wh supplémentaires seront utilisés !)

Sur cette partie là, je suis d'accord.

Entre 20 et 28 minute, la tension va continuer de chuter dans la 7A (pas bon pour sa durée de vie on est d'accord)

Non seulement elle va chuter, mais elle va même rapidement s'inverser, la batterie de 7Ah jouera alors le rôle d'une charge consommant l'énergie fournie par celle de 12Ah

mais c'est pas pour autant que le système va s'arrêter (dépend de la régulation de décharge) donc durant ces 8 min, quasiment toute l'énergie sera fourni par la 12Ah et cela représentera au moins: 12A * 10.5V * 8/60 = 17 Wh, autre partie des 60Wh supplémentaires...

Oui, si on continue la décharge, la batterie de 12Ah fournira à peu près cette énergie (à supposer qu'elle puisse encore faire passer 12A dans le circuit), mais cette énergie ne sera pas fournie en totalité à l'extérieur du pack : elle sera utilisée en grande partie à produire des réactions chimiques et de la chaleur dans la batterie de 7Ah.

On peut s'amuser à faire un calcul P=UI minute par minute pour plus de précision pour avoir les 2 énergies respectives données par chaque batterie (bon c'est lourdingue mais si vous insistez je le ferais...)

J'en ai fait un de mon côté... sur la première partie de la décharge (là où les courbes sont encore à peut près utilisables).

Durant les 20 premières minutes, la batteries de 7Ah fournit 42 Wh alors que celle de 12Ah fournit 46Wh. (donc bon point pour toi : une différence de 12%.)


Si on arrête la décharge à ce point, on a donc l'équivalent d'une batterie de (41+46)/24 = 3.6 Ah (Eh oui, l'effet Peukert est passé par là et la batterie de 7Ah déchargée en 12A ne fournit que la moitié de sa capacité...)

Pour prolonger le calcul, il faut faire des suppositions sur l'évolution tension de la batterie 7Ah lorsqu'on "force" un courant de 12A ... en l'absence de données sur ce point, je ne l'ai pas fait.

Je pense que si c'était si radical que tu le penses et expliques (je suis d'accord sur le principe mais pas aussi catégorique sur les chiffres que tu annonces dans les faits), il serait quasi impossible d'utiliser durablement des batteries en série (même de même capacité initiale) car leur usure chimique sera forcément légèrement différente, donc systématiquement une très rapide dégradation de la plus faible...

On considère que la capacité du pack est égale à la capacité de la batterie la plus faible, on arrête la décharge de l'ensemble dès que la plus faible est déchargée et il n'y a pas de dégradation supplémentaire.

Sinon d'accord sur le fait de pas mélanger en série des batteries de capacité différente, c'est au fond le message principal de ce débat et là 100% d'accord!

Ouf

[FUX.]

Salut,

Tu as bien fait de remplacer ta batterie, pour comprendre il faut se souvenir du principe de la batterie càd une anode ou a lieu la réduction et une cathode ou à lieu l'oxydation (inversement en électrolyse ou lors de la charge). La tension est trouvé par la formule du potentiel de nernst ( bien expliqué voir http://umtice.univ-lemans.fr/mod/resour ... p?id=29402 ).
Ta batterie est déchargée quand les couples arrivent à l'équilibre chimique il n'y a plus d'échange d'électron.
Ce qu'il peut se passer c'est que la tension reste suffisante pour débiter mais que la première force le passage de courant dans ta deuxième et tu créés une décharge forcée, une électrolyse des éléments chimiques. Donc si c'est à base d'eau peut être production d'hydrogene?

[Alain G]

Salut Christophe!

Désolé mais tu est un peu dans les patates!


On ne monte pas 2 batteries de capacité différentes en série car la batterie la plus faible prévaut sur l'autre en terme de durée et pourrait même inverser sa polarité donc Gaston a raison!

C'est différent en parrallèle ou tu peut cummuler la capacité!

Je tenterais des batteries plus costaud même si le poids est supérieur tu auras moins de baisse de voltage et un rendement plus élevé a tout les égards!

[Christophe]

Oui oui Alain G, j'ai bien compris ceci (c'est en se gourant qu'on apprend le mieux non?), c'est pas ceci que je remets en cause mais les chiffres avancés!

N'empêche c'est dingue que je n'ai jamais lu cette info sur les forums depuis les années qu'ils existent !

Là je vérifie les calculs de Gaston car d'après ses chiffres basés sur les courbes de décharge, sous 12A, la capacité massique réelle de la 12Ah serait plus faible que la 7Ah... bizarre donc...

Or en VE c'est bien la capacité réelle massique qui compte (entre autre), donc il serait plus intéressant d'utiliser X batteries de 7Ah que Y batterie de 12Ah pour une même capacité théorique totale?

Je reposte dès que j'ai finis la vérification...

[Christophe]

J'en ai fait un de mon côté... sur la première partie de la décharge (là où les courbes sont encore à peut près utilisables).

Durant les 20 premières minutes, la batteries de 7Ah fournit 42 Wh alors que celle de 12Ah fournit 46Wh. (donc bon point pour toi : une différence de 12%.)

Ah super! Je vois que Monsieur est pointilleux

Bien pour les Wh, bien que je pensais la différence plus proche des 20% mais ok! (pas vérifié tes calculs)

Si on arrête la décharge à ce point, on a donc l'équivalent d'une batterie de (41+46)/24 = 3.6 Ah (Eh oui, l'effet Peukert est passé par là et la batterie de 7Ah déchargée en 12A ne fournit que la moitié de sa capacité...)

Bonne remarque, essentielle pour bien dimensionner la capacité de sa batterie plomb sur un VE: pour un courant "fort" donné, une batterie trop faible aura une capacité réelle / kg plus basse qu'une batterie plus importante. Or le rapport capacité massique est un des critère essentiel !

La batterie de 12Ah ne fait pas tellement mieux en fait: 3.8 Ah équivalents contre 3.4 Ah pour la 7Ah sous 12V...en fait c'est même pire pour la 12Ah ? Euh t'es sur de tes calculs là ? Je vais les reprendre car selon ces chiffes, en rapport massique capacité réelle, la 7Ah serait donc meilleure !

Rolalala finalement la conversion au plomb est moins facile que je pensais...pourtant les vélos du commerce au plomb ont des batteries de même capacité que les lithium: où est l'astuce (si il y en a une?) ???

Est ce que tu aurais des exemples de courbes du type : "Capacité réelle / courant de décharge pour une capacité théorique donnée" ?

Ou alors faut les tracer nous même à la main d'après les datasheet ci dessus? Bon vais tenter l'exercice...

[Christophe]

Calcul des énergies de décharge cumulées sous 7A et 7.2A (correspondant aux courbes 7A et 0.6C des 2 datasheets ci dessus) : on est dans un mouchoir de poche, vraiment !

Energie restituée au bout de X minutes : 7Ah / 12Ah sous 7A / 7.2 A

1 min : 1.42 / 1.49 Wh
5 min : 7.11 / 7.44 Wh
10 min : 14.19 / 14.88 Wh
20 min : 28.15 / 29.71 Wh
30 min : 41.29 / 44.41 Wh

Charge restante (par rapport à la capacité théorique) : 49 / 69 %
Tension moyenne: 11.8 / 12.34 V
Puissance moyenne: 82.3 / 88.8 W
Masse: 2.25 / 3.65 kg
Energie réelle massique au bout de 30 min : 18.35 / 12.17 Wh/kg

Donc sous cet ampérage pour les 30 premières minutes et sur le seul critère de l'énergie massique, il est clairement plus avantageux d'utiliser des batteries de 7Ah que de 12Ah !

Dimensionner une batterie c'est pas si évident...

Fichier tableur disponible si vous voulez.

Sinon question pratique: quelqu'un aurait une idée du type de connecteur électrique rapide de section "élevée" (6mm²), étanche, que je pourrais utiliser pour accoupler la remorque? Marque? Nom générique? Merci

ps linguistique:

Désolé mais tu est un peu dans les patates!

De ce coté de l'Atlantique, on dit les choux !

[dirk pitt]

Est ce que tu aurais des exemples de courbes du type : "Capacité réelle / courant de décharge pour une capacité théorique donnée" ?

c'est les courbes d'effet peukert que tu cherches:
en voila une typique des batteries plomb. peu importe la capacité.

[rpsantina]

Salut Christophe,

Sinon question pratique: quelqu'un aurait une idée du type de connecteur électrique rapide de section "élevée" (6mm²), étanche, que je pourrais utiliser pour accoupler la remorque? Marque? Nom générique? Merci

Chez Hartig, ils ont ceci



Tu peux en trouver chez RS sous les références 215-350 et 215-895

Reste après à acheter et sertir les contacts nécessaire pour passer la puissance.

Sinon, il y a les prises batteries avions ( Ben oui, cela coute un œil mais c'est fonctionnel ).



Il suffit de remplacer les vis cruciforme par des papillons...

[dirk pitt]

Sinon question pratique: quelqu'un aurait une idée du type de connecteur électrique rapide de section "élevée" (6mm²), étanche, que je pourrais utiliser pour accoupler la remorque? Marque? Nom générique? Merci

laisse tomber le "etanche", de toute façon tu vas pas rouler quand il pleut