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

[Christophe]

Waw déjà autant de réponses super merci !

Le voltage de la batterie peut être bonne à vide et quand même baisser fortement lors de montées de pente!

Tu doit prendre la lecture du voltage pendant la montées d'une pente!

As-tu une gauge de batterie munie de plusieurs Led sur le vélo?

Oui bien sur il y en a une à 5 leds, on la voit sur cette photo (vélo off):



Et oui elle baisse fortement lors des trop gros efforts demandés et après OFF...par contre si on pédale suffisament fort pour rester au dessus d'une certaine vitesse (pas mesuré mais disons 15 km/h) ca ne coupe pas!

Si oui est-ce que tu constate une baisse anormale?

Oui mais elle remonte directement après l'effort!

C'est quoi le modèle du contrôleur?

Euh bonne question, aucune idée, j'ai mis quelques photos ici: https://www.econologie.com/forums/experience ... 46-60.html

Pour le thermique de 5A, je pense qu'il est peut être monté sur le circuit de CHARGE (ou alors que sur la moitiée des cellules puisqu'il y a 2 paires de sortie? Mais ca serait étonnant)...les batteries lihium étant sensibles à la T° lors de la CHARGE je pense que c'est une sécurité en charge (on coupe la charge si supérieur à 65°C pour éviter l'accident)...

Il impossible de voir d'où viennent les fils: les 2 vont vers la batterie.

C'est bien un moteur de 250W donc au moins 10 A tirer...

Dedeleco y a pas de tension à 230V qui arrive dans la batterie: le chargeur sort du 28.4 V CC.

Fait étonnant: j'ai remonté la batterie et fait un tour d'environ 10 km pour décharger la batterie et reprendre des mesures, le vélo ne s'est pas arrété une seule fois alors que dans les mêmes conditions il y a quelques jours, il se serait arrété.

Alors est-il possible qu'une légère oxydation (rien d'apparent mais...) au niveau des 4 connecteurs vers le vélo soit la cause du mal? Le fait de sortir la batterie aurait "nettoyé" cette oxydation?

Je refais le même parcours avant ce soir.

Aussi, il faut que vous sachiez que j'ai laissé ce printemps le vélo dehors et il y a eu quelques gelées nocturnes (-2°C min, pas des grosses mais...)...est ce que cela pu impacter à un niveau?

ps: j'ai édité le 1er message, la batterie avait déjà fait 15 km environ.

[Christophe]

C'est bien plus facile de mesurer les tensions des différents éléments sur une table que sous une selle de vélo qui roule, c'est pourquoi je suggérais de le mesurer avec une charge simulant une consommation (idéalement de 250W, mais deux ampoules de phare en série représentent déjà 110W, ce qui peut déjà faire faiblir l'élément recherché).

+1 mais mesurer batterie déchargée c'est encore plus simple

a) mesurer chaque cellules en roulant c'est juste impossible sauf en faisant un montage électronique dédié: vraiment pas la peine je pense...

b) alain, même une mesure la tension globale ca va être difficile; on a l'indication par led qui chute, ca veut bien dire qu'il y a une chute de tension qui aboutit à mettre le vélo en protection, ce qu'il y avait pas avant (pas la chute mais la mise en protection)

c) je vais donc remesurer après le tour de ce soir et si il faut je cablerais une charge (il doit me rester quelques halogène MR16 40/50W à mettre en serie donc...)

[Alain G]

Christophe


Pas la peine de faire une multitude de tests, je crois que ta batterie était en dormance et que le simple fait de rouler et de la recharger va la remettre en état initial, du moins c'est ce que je peut voir d'après le résultat de ta dernière randonnée!

Tu peut la vider sur le plat ou avec une lampe et la recharger et voir si ça tient!

[Christophe]

Oui Alain y a des chances que cela soit cela, mais étrangement ce phénomène est apparu APRES les 1eres sorties de l'année (j'avais déjà fait 100/120 km...) donc je sais pas si c'est vraiment de la "dormance", par contre la batterie a gelée dehors entre temps! Ce qui l'a peut être "endormi"?

Bon la 2ieme balade était moins bonne: 3 grosses côtes = 3 grosses coupures!

Alors j'ai bien fait attention au phénomène.

Après une coupure, il faut attendre quelques minutes (3 à 4 min) pour pouvoir relancer "la machine", même sur le plat ou quasi plat cela ne reprend pas (ça coupe au bout d'un 1/2 tour de pédale)...

J'étais à 1 seuls led dans les derniers km (sans coupure)...mais rentré à la maison, le temps de rentrer la batterie, elle est remonté à 4 leds au repos et 26V !! Donc pas encore vraiment déchargé !





Donc j'ai mis en place une "charge" directement:



2 *12V 20W en série



Témoin led en charge 40W:



Au début de la mise en charge la batterie donnait 25.5 V! Je vais suivre la tension chaque heure!

[Christophe]

Fin de la décharge !

J'ai du m'y prendre à plusieurs fois pour détecter le seuil de coupure qui est à 23.9V (probablement 24V au niveau hardware).

Sans charge la tension de la batterie vide remonte d'elle même...plus on attend plus elle remonte. J'ai mesuré: 24.82, 24.90, 24.60, 24.36

En dessous de 25.00 V il ne reste plus qu'une seule led sur l'indicateur allumée.

Après j'ai mesuré les tensions de chaque élement (voir plus haut la photo)

| | | | | | |
0V +3.18V +6.78V +10.36V +13.97V +17.56V +21.15V

Ce qui donne de 3.58 à 3.61V par élement...sauf le 1er à 3.18V. C'est grave docteur?

J'ai mis en charge la batterie pour la nuit avec un economètre...je re prendrai les tensions précisément demain matin après la fin de la charge.

[dedeleco]

Après une coupure, il faut attendre quelques minutes (3 à 4 min) pour pouvoir relancer "la machine", même sur le plat ou quasi plat cela ne reprend pas ..

typique d'une sécurité thermique, sur la T des batteries ou le fusible thermique 5A qui sert en fonctionnement aussi à 65°C et qui met du temps à refroidir.

Mesurer la T et la tension en déchargeant dans les résistances de 4 appareils de chauffage de 2KW(en 220V) en parallèle pour débiter 5A avec les 28V de la batterie dessus, sans le vélo, et sans avoir à chercher de résistance 5 à 6 Ohms de puissance, et voir les arrêts du courant par la sécurité thermique.

[Alain G]

Christophe

Oui la tension chute et ça peut bien être une cellule défectueuse qui est a blamer!

Refait une charge complète et voit si cette cellule persiste dans le bas voltage!


Dédé


Ces contrôleur sont muni d'une sécurité de bas voltage qui pourrait endommager la batterie ou les autres composants, une batterie qui comporte une cellule faible a tendance à inverser son voltage ou à le diminuer fortement avec une charge branché sur elle, cette même cellule défectueuse prend un certain temps à revenir a un voltage proche de celui d'origine, ta conclusion du thermique defectueux est possible mais selon les données de Christophe je vois plus une cellule de la batterie HS.

[Gaston]

Après j'ai mesuré les tensions de chaque élement (voir plus haut la photo)

| | | | | | |
0V +3.18V +6.78V +10.36V +13.97V +17.56V +21.15V

Ce qui donne de 3.58 à 3.61V par élement...sauf le 1er à 3.18V. C'est grave docteur?

C'est un indice que le premier élément est plus faible (+1 avec Alain G).

Il faudrait mesurer les tensions de chaque élément pendant la décharge pour en savoir plus.
Un élément vieillissant voit souvent sa tension chuter fortement quand il débite du courant, ce qui fait chuter la tension totale au dessous du seuil de coupure.

[Christophe]

typique d'une sécurité thermique, sur la T des batteries ou le fusible thermique 5A qui sert en fonctionnement aussi à 65°C et qui met du temps à refroidir.

Ben je sais pas trop: si c'était un thermique ca reprendrait "pas du tout" non? Là les led se rallument de suite mais dès qu'on tire du courant ca shut off...

Oui la tension chute et ça peut bien être une cellule défectueuse qui est a blamer!

Refait une charge complète et voit si cette cellule persiste dans le bas voltage!

Alors voici les mesures en fin de charge ce matin.

A) Coté batterie

Tension des élements: 4.21V partout total = 25.29 V = 6 * 4.21 V

Sortie générale de la batterie: 29.51 V

Remarque: 29.51 = 7 * 4.21 V, comme si il avait un 7ieme élément qui ne serait pas câblé sur le collecteur? Ah non à moins que le 0V que je mesure n'est pas le zéro (malgré sa couleur différente).

Bingo c'est ca!

En prenant les mesures sur le connecteur à 7 fiches depuis le 0V de sortie générale on obtient ce qui suit. Rappel de l'image du connecteur:



Soit
| | | | | | |

+25.34V +21.57V +17.89V +14.27V +10.70V +7.13V +3.60V

Si on fait la différence N - N+1 on obtient 7 Vn:

3.77V
3.68V
3.62V
3.57V
3.57V
3.53V
3.60V

3.77V, valeur la plus haute, correspond à la cellule la plus basse à le fin de la décharge hier ! Logique?

3.6V correspond à la tension électrochimique d'une cellule Lithium, c'est donc plus logique que le 4.21V...

La tension est beaucoup moins "constante" qu'en mesurant directement sur le connecteur entre chaque phase (4.21 partout), vraiment étrange !

Si quelqu'un peut nous expliquer d'où viendrait la différence entre 4.21 et les valeurs Vn proches de 3.60V? Ainsi que la différence entre 25.34V et 29.51 V ? (ces 2 différences sont liées car 29.51 - 25.34 = Somme des 7 différences entre (4.21-Vn))

Une batterie lithium c'est finalement bien complexe comme batterie et bourré d'électronique! On comprend mieux son prix...

B) coté mesure d'énergie de charge j'ai ceci:

Energie consommée : 0.22 kWh (j'ai pas mieux comme précision, je sais pas si c'est 0.221 ou 0.229)
Durée : 8h00
Max puissance: 65W (durant les 1ere secondes après ca diminue progressivement mais pas linéairement), on est à 58W après 5 min par exemple.
Puissance de maintient: 4.5W (en fin de charge)
Secondaire: 29.4V sous 1.8W = 53W
Rendement de transformateur sur peak = 53/65 = 81% c'est cohérent.

Si on assimile le rendement de transformateur au rendement de charge (objections bienvenues), la batterie à donc envoyé dans la batterie: 220 Wh * 0.81 = 178 Wh

La batterie a une capacité théorique de 8 Ah donc 8 * 24 = 192 Wh

Différence: 178/192 = 93%

La différence est imputable autant aux erreurs de mesure (0.22kWh pas assez précis) qu'a une probable baisse de capacité.

L'année dernière, avant l'hiver, j'avais mesuré 0.25kWh pour une charge (sur 6h): https://www.econologie.com/forums/experience ... 46-50.html

0.22 et 0.25 ce n'est pas pareil (11% de différence, "proche" des 93% à la précision de mesure près)

La batterie aurait-elle été abimée cet hiver? (stockée au garage pas chauffé mais hors gel).

Bon voila vous savez tout: qu'est ce qu'il me reste à faire? (à part pédaler plus fort dans les montées? )

[dedeleco]

Les 29V pourraient être une alimentation électronique faible courant pour l'électronique extérieure qui ainsi est alimentée quelque soit la tension des batteries ??????????????
Il faut voir les schémas de tout le système classique qui doit se trouver ailleurs ou sur le web ??????????????

Les tensions d'une bonne batterie pour chaque élément sont en général quasi identiques, ce qui n'est pas le cas.
Les différentes possibilités peuvent exister ensembles :
élément affaibli avec résistance interne plus élevée qui chauffe plus et déclenche la sécurité thermique qui met du temps à se reenclencher, le temps de refroidir !!

Une sécurité thermique à bilame chauffé par le courant se re-enclenche après refroidissement de quelques minutes, pour permettre de refonctionner, comme on trouve sur presque tous les moteurs puissants, aspirateur, machine à laver, etc... pour protéger contre une charge mécanique excessive, (aspirateur bouché par exemple).

Donc la batterie a un risque élevé d'être moins puissante et vieillie.
Le Li est fragile, risque d'incendie et élément mort facilement.