Vélo électrique: diagnostic d'une batterie Lithium-Ion 24V

[Christophe]

et pas le Ba ba des résistances de puissance et de leur mesure ???

J'ai dis que j'étais une bille quand on rentre dans les détails des batterie...(mais que je comptais pas le rester )

En école d'ingé, on y apprend pas grand chose effectivement...

Aucun cours sur les batteries et encore moins au lithium...je suis même pas sur qu'on parlait de lithium pour le grand public quand j'y étais...

Sinon je branche depuis des années des batteries plomb en parallèle qui n'ont pas la même tension (dès fois certaines sont à 11 V d'autres à 14V) et je n'ai jamais constaté de gros ampérage qui passait de l'une à l'autre...

par contre pour le diagnostique de ton probleme, j'insiste: trouve comment mesurer les tensions de chaque elements lorsque tu tires du courant. c'est ça qui va te dire quel element est faible. la tension a vide n'est que peu représentative.

C'est trouvé (voir mon message précédent) et c'est fait (méthode pas très pro mais ca marche suffit d'être assez prudent pour pas faire de court jus avec la pince croco) :



En vrai c'est plus petit que ce qu'on dirait sur la photo...

Résultats à vide et en charge pour chaque élément en partant du fil rouge (qui est finalement égale à la tension de sortie, enfin un peu de logique !). Ces mesures annulent et remplacent les précédentes.

Ordre : | | | | | | | par rapport au 0V de sortie générale. J'arrondis au 1/10 car ca bougeait (la batterie est pas chargée), la batterie s'est même coupé automatiquement durant le test...

Vide / 80W

27.1 V / 25.7 V différence : 1.4 V
23.5 V / 22.7 V différence : 0.8 V
19.6 V / 18.9 V différence : 0.7 V
15.7 V / 15.0 V différence : 0.7 V
11.7 / 11.1 V différence : 0.6 V
7.7 V / 7.1 V différence : 0.6 V
3.8 V / 3.3 V différence : 0.5 V

Différence N+1 - N sous 80W de charge:

3.0 V
3.8 V
3.9 V
3.9 V
4.0 V
3.8 V
3.3 V

Le 1er élément semble être finalement celui qui pose le plus gros problème, les autres semblent bien équilibrés...et encore à priori en bon état...
Sauf le dernier qui semble aussi un peu faiblard.

Je fais quoi? Je tente une charge partielle stabilisé à 4.1 V avec l'alimentation de labo sur ces 2 éléments?

Bon avant cela, je vais déjà mesurer ce qu'il se passe lorsque le chargeur secteur est branché maintenant que je peux faire des mesures correctes avec les fils dénudés !

[Christophe]

Mesures en rechargement secteur:

| | | | | | |

Comme ca varie (forcément) j'ai fais 2 séries de mesure (intervalle? Ben euh, le temps de prendre la 1ere série de mesures...disons 3-4 minutes?) + différence ca donne:

28.54 / 28.78 / 0.24 V
24.32 / 24.46 / 0.14 V
20.32 / 20.40 / 0.08 V
16.30 / 16.33 / 0.03 V
12.22 / 12.26 / 0.04 V
8.13 / 8.20 / 0.07 V
4.04 / 4.08 / 0.04 V

Différences N+1 - N :
4.22 / 4.32
4.00 / 4.06
4.02 / 4.07
4.08 / 4.07
4.09 / 4.06
4.09 / 4.12

Le défaut dans les cellules 1 et 6 se confirme...ca devrait pas monter à plus de 4.1 ou 4.2 V !

J'aurais du faire ce genre de mesures depuis le début ! On aurait pas été dans le flou sur le manque de logique dans les 1ere mesures...Roh dites donc les pros des batteries, personne aurait pu penser à l'idée du dénudage hein? Hein dédé? Tu vois que les ingés ils servent encore (un peu)...

Dernière chose: après quelques minutes de charge, la led du chargeur secteur clignote vert / rouge (vert = charge finie / rouge = en charge) fréquence 0.5 à 1 hz environ...surement parce que 5 des éléments sont encore bien chargés (forcément le BMS arrête pas de couper, donc pas le temps qu'ils se déchargent)...

Bref maintenant on (quasi) est sûr :
- que le BMS charge tous les éléments en série mais ca on s'en doutait pour une batterie de un vélo !
- qu'un élément est fortement déséquilibré (HS?)
- qu'un autre l'est un peu moins (bientôt HS?)

J'ai débranché le chargeur secteur pour ne pas empirer encore les choses.

So What next? Je rebranche le chargeur secteur qui va donc recharger en impulsionnel (bof bof j'aime pas trop) ou je mets l'alimentation de stabilisée sur l'élément 1 ?

[dedeleco]

(dès fois certaines sont à 11 V d'autres à 14V)

J'invite à réfléchir, pourquoi cela marche cahin caha sur celles au plomb et bien moins sur Li !!!

La batterie 14V se décharge fortement dans celle à 11V, qui se charge, jusqu'à ce que les tensions s'égalisent.
Celles au Pb sont gentilles et celles au Li récalcitrantes.
Voir la courbe tension, charge, en fonction du niveau de faiblesse !!
Si l'égalisation ne se fait pas, mort assurée, au moins d'une si ce n'est pas de deux !!

[Christophe]

J'ai bien réfléchis justement: y a quoi comme problèmes dans l'hybridation de batteries lithium avec plomb?

a) la durée de vie des batteries: problématique plus dans le sens plomb vers lithium que l'inverse ? (sauf gros courant, voir b) )

b) comme l'a fait remarqué Remundo, le courant de transfert. Donc déjà, maintenant que j'ai une idée des résistances internes, si quelqu'un a la formule du transfert de courant (max initial donc) ?

Batterie A, Va, Ra
Batterie V, Vb, Rb

Intensité = (Va - Vb) / (Ra - Rb ) ?

Application dans mon cas avec les valeurs de R internes mesuré avant:

Batterie A - Lithium
Va = 28 V
Ra = 0.75 Ohm.

Batterie B - 2 batteries plomb en série à disons 12.5V chacune
Vb = 25 V
Rb = 0.13 Ohm (faut-il doubler cette valeur?? où on considère une seule batterie de 24V)

Intensité de transfert d'équilibrage des tensions max = (28 - 26) / (0.75 - 0.13) = 4.84 A ?

Si faut doubler la Rb, on aurait 6.12 A.

C'est ca?

Donc suffit de vérifier les cas extrêmes (batteries full et 100% déchargée dans les 2 cas en supposant que la résistance interne ne varie pas dans le temps) et roulez mesdames !

Enfin, je pense que le BMS de la lithium empêche les retours de courant par la sortie donc le problème ne se poserait que dans le sens: Lithium vers plomb...A vérifier...

[dedeleco]

(0.75 - 0.13)

pourquoi moins ???
Les résistances s'ajoutent dans un circuit, car une résistance négative est une forme de générateur, souvent oscillateur !!
Donc signe + !!
Courant de départ un peu plus faible, mais le problème est combien de temps dure t'il ???
Si le plomb ne monte pas assez en tension, à charge complète, le courant diminue mais ne s'arrête jamais et le Li se dégrade et meurt en chauffant le plomb jusqu'à sa dégradation !!


Les courbes réelles, tension, charge en fonction du temps et du courant sont essentielles et très complexes !!
Et avec des vacheries, même dans un seul élément dont une partie se dégrade et qui devient deux batteries en parallèle, une bonne et une dégradée (dendrites).
Cela suffit pour mettre le feu, si pas de chance !!

[Christophe]

Euh c'est pour cela que je demande si c'est la bonne formule...
Une batterie est un générateur justement...

Attendons l'avis de Remundo, Citro ou Dirk Pitt les experts en batteries !

Mais rien ne vaut la pratique, dès que j'ai leurs avis je teste !

[bambou]

So What next? Je rebranche le chargeur secteur qui va donc recharger en impulsionnel (bof bof j'aime pas trop) ou je mets l'alimentation de stabilisée sur l'élément 1 ?

Tu devrais commencer par bien équilibrer tes éléments. Puisque tu as désormais accès chacun d'entre eux, charge les avec ton alim stabilisée (en faisant gaffe à ne pas mettre trop d'intensité)

[Christophe]

Ben l'équilibrage, je l'avais déjà tenté (connecteur où j'ai dénudé hier déconnecté) sur tous les éléments jusqu'à 4.10 V et cela avait empiré les choses (???)...peut être justement car le connecteur était déconnecté?

Je vais refaire une tentative connecteur branché sur les éléments 1 et 6...

[dedeleco]

Si un élément est fragilisé, avec résistance interne différente et autres vacheries (dendrites), le reéquilibrage apparent ne va pas durer longtemps en fonctionnement, vu que l'élément fragile, va se singulariser de nouveau vite, tension plus basse, capacité plus faible, etc.. !!

Il faut parvenir à régénerer cet élément avec toutes ses caractéristiques internes similaires à celles des bons éléments entre charge complète et décharge (tension, résistance interne, en fonction du taux de décharge et du courant ).

Très difficile sur Li (dendrites), moins sur Pb.

[Remundo]

J'ai bien réfléchis justement: y a quoi comme problèmes dans l'hybridation de batteries lithium avec plomb?

a) la durée de vie des batteries: problématique plus dans le sens plomb vers lithium que l'inverse ? (sauf gros courant, voir b) )

b) comme l'a fait remarqué Remundo, le courant de transfert. Donc déjà, maintenant que j'ai une idée des résistances internes, si quelqu'un a la formule du transfert de courant (max initial donc) ?

Batterie A, Va, Ra
Batterie V, Vb, Rb

Intensité = (Va - Vb) / (Ra - Rb ) ?..

Salut Christophe,

Attention, les résistances se cumulent (et c'est favorable pour limiter le courant)

La bonne formule est I = | Va - Vb | / ( Ra + Rb )

Note 1 : valable en connectant les "+" ensembles et les "-" ensembles (association parallèle des batteries)

Note 2 : C'est une loi de Pouillet, bien connue en électrocinétique CPGE.