Prenez le vélo!

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Prenez le vélo!

proflutz
C'est frette à -16C aller au resto en vélo chercher la pizza mais ma vieille Leaf me remerciera!

Les batteries étaient à -12C ... Bien sûr, ce n'est pas une sortie qui va scrapper mes batteries mais regardez ce graphique:



Observez comment une batterie froide ( 5 degrés!) se dégrade, même quand on la recharge lentement à 1C: elle est déjà rendue à 89% de sa capacité initiale après seulement 500 cycles! Et la recharge rapide à 2C, c'est pire avec 86% après 500 cycles (pour l'explication des C voir mon post sur les taux de charge).

Conclusion: par grand froid, roulez seulement si nécessaire et évitez les BRCC!

Notes:

Ce graphique provient d'analyse de piles Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC) mais est probablement pertinent pour toutes les lithium ion. Le Cycling SOC window 10%-90% signifie que chaque cycle n'utilise pas la pleine capacité: chargée jusqu'à 90%; déchargée (Depth of discharge, DoD) à 10%. Dans la publication les auteurs précisent les voltages: charge à 4.08V et cut-off à 3.42V.

En terminant, comme le notait Conan, le sweet spot est 25 degré C! Même les recharges ultrarapide à 3C n'entraînent pas de détériorations notables (Critique pour Nissan: mauvaise décision de ne pas avoir mis les piles dans un bain thermique).

source: MAT4BAT  (2015). Cycling Aging Of Lithium-ion Batteries. pdf.
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Re: Prenez le vélo!

patatewz
60000 km leaf 2015 100% soh.

aucune degradation.

recharger a 100% chaque soir...

Faite pas peur au gens...
Nissan Leaf SV 2015
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Re: Prenez le vélo!

Pierre Gervais
Je suis obligé de dire pas mal comme Patate.  On voit toutes sortes d'évolution de batterie pour des utilisations similaires.

Semble que les tests de labo c'est une chose et dans la "rue" ça suit pas le comportement labo.

En plus ici, chimie différente qui pourrait s'appliquer comme pas trop non plus.

Oui trop de froid à éviter, oui trop de chaleur à éviter.

L'hiver passé, ma Leaf 2012 (vielle chimie) a été dans mon garage tempéré (environ 10 C) et j'ai évité de charger à plus de 80% et je n'ai pas vu d'effet sur le taux d'évolution de ma santé de batterie.  Elle a continué d'évoluer au même rythme (1% aux 3500-3800 KM)

Je suis retourné à des charges 100% et même à ça, son rythme commence à diminuer vu son âge de 6 ans.  Elle suit plus ou moins comme la courbe quadratique, l'avenir nous le dira.  Évolue maintenant d'environ 1% aux 4000-5000 KM (1/2 % par mois).  Encore là à suivre.

Beaucoup font mieux que moi avec les 2013 et plus récentes de chimie améliorée.

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Re: Prenez le vélo!

proflutz
En réponse à ce message posté par proflutz
Merci pour vos expériences personnelles mais je ne vois pas pourquoi vous mentionnez vos charges à 100%? Le 100% sur le Dash de la Leaf n'est pas le vrai SOC de la cellule. Le BMS de la Leaf fait déjà du 3%-97%. De toute façon, les auteurs ne préconisent pas une charge 10%-90%, c'est simplement pour décrire leur méthodologie qu'ils ont inscrit cette valeur sur le graphique.

Pour ce qui est de la chimie différente, j'ai cherché d'autres études sur le vieillissement dû au froid et j'ai trouvé ceci:



Comme vous le constatez, les 4 batteries cyclées à -10 deg C se détériorent rapidement. Les quatre courbes supérieures sont identifiées RT pour room température. Ça confirme le graphique précédent et pourtant cette étude porte sur des LiFePO4. Donc tant qu'on reste dans les variantes au lithium, les comportement restent les mêmes.

Une équipe de l'UQTR, Jaguemont et al. (2015), a aussi étudié le phénomène, avec des cycles à -20C avec des LiFeMnPO4.
Je cite leur conclusion:
From the experimental results, one can conclude that low temperatures show a strong connection with the cell deterioration. Generally, at low temperatures, a severe degradation process occurs called lithium plating. As a particular problem, low temperatures and high charging rates causes the graphite potential (anodic electrode) below 0 V vs. Li/Li+, and lithium deposits as metal on the anode surface instead of usual regular Li+ intercalation. Unfortunately, the long-term effects of the lithium plating are a capacity decrease, a loss of power efficiency and an impedance rise. As a result, establishing a thermal management that could keep the cell’ s temperature in appropriate operating conditions during winter appears to be crucial of any HEVs/VEs. Truly, a thermal strategy preventing or reducing degradation is necessary to prevent degradation by lithium plating.
sources:

Johan Fredrik Nilsson. (2014). Low temperature Li-ion battery ageing. pdf.
Jaguemont et al. (2015). Temperature Aging Tests for Lithium-ion Batteries pdf

Désolé si ça fait peur! Bienvenu dans le monde de l'électrochimie.
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Re: Prenez le vélo!

Philippe Lemieux
En réponse à ce message posté par Pierre Gervais
Pierre Gervais wrote
Je suis obligé de dire pas mal comme Patate.  On voit toutes sortes d'évolution de batterie pour des utilisations similaires.
Disons que le contrôle de qualité pourrait être amélioré. Énormément (trop) de variance.

Philippe
Leaf SV 2016, Borne EVDuty
Montréal
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Re: Prenez le vélo!

hwfailure
En réponse à ce message posté par proflutz
Merci Proflutz pour ces informations. Moi je les trouve intéressantes avec ma vieille Leaf SL 2011 américaine sans chauffe-batterie.

La voiture doit coucher dans le garage ces jours-ci (rive-sud de Montréal). Après quelques heures à l'extérieur, la température de la batterie est a 0 barres. Elle sort du garage avec 3 barres de température le matin (garage à un peu plus de 10 degrés en ce moment). Je n'ose imaginer ce qui se produirait si je la laissait dehors constamment parce qu'en revenant du bureau ça fait probablement un bout de temps qu'elle est déjà à zéro barres.
Heureusement que je n'ai pas beaucoup de kilomètres à faire soir et matin. Les recharges sont donc espacées de plusieurs jours et ça protège ainsi la batterie contre les recharges fréquentes lors de grands froids.

Je vais lire attentivement toutes les sources que vous avez pointé (merci de les inclure à vos messages, c'est gentil).
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Re: Prenez le vélo!

proflutz
En réponse à ce message posté par proflutz
Heureusement, ces tests (comme le fait remarquer M.Gervais) ne correspondent pas à ce que les conducteurs de Leaf expérimentent sur le terrain.

Il faut considérer que ces centaines (et milliers) de cycles charge-décharges sont toujours fait à la même température froide alors que les conditions météo, elles, sont variables. Il ne fait pas toujours -20C au Québec!

Il faudrait contacter les chercheurs de 3R pour savoir s'ils ont cyclé les cellules en température également, pour mimiquer les froids (maintenant) occasionnels du Québec. Des charges chaudes, des charges tempérées, où seraient intercalées des charges glaciales.

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Re: Prenez le vélo!

Benoit Deslauriers
Pour répondre un peux dans le même sens que Patate et Pierre Gervais il ne faut pas viré fout non plus. La même constatation pourrait s'appliquer à u ICE. Démarrer un moteur à -20 degré alors que l'huile ressemble a de la mélasse peut aussi engendré une dégradation des pièces du moteur. Il faut y aller mollo sur l'accélérateur le temps que le moteur se réchauffe. C'est un peu le même principe avec les batteries.

De toute manière le chauffe batterie, pour la Leaf du moins, démarre quand le pack de batterie est sous les -17. Et si je me fie aux utilisateurs de plus d'un hiver c'est arrivé plutôt rarement que celui-ci démarre.

De plus dans le cas d'une Leaf encore une fois, arriver à une BRCC avec une batterie froide va faire en sorte que la recharge sera très lente pour éviter justement d'endommager la batterie.
Benoit Deslauriers
Chevrolet Spark EV noire 38 000 ekm
Nissan Leaf SV 2016 rouge 52 000 ekm
Borne EvDuty 30A première génération
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Re: Prenez le vélo!

Fabien
En réponse à ce message posté par proflutz
En passant une recharge à 6KW c'est 0,2C sur une 30KWH et 0,25C sur une 24KWH. Donc c'est des recharges très lentes.

Ce que veux dire ce graphique c'est que l'hiver, en dessous de 0C, il vaut mieux recharger juste après avoir roulé quand la batterie est à son plus chaud.
Hyundai Ioniq SE ccp: 22000KM Nissan Leaf 130,000kM : 2016 65kkM || 2015 28 kkM || 2011 38kkM Autres VE: 110,000kM Chargeurs: LCS-25 4.8KW et JuiceBox 7KW, QC, Canada
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Re: Prenez le vélo!

patatewz
et on peu penser quune 2016 et 2017 est plus a risque vers une degratation car nissan a lousser les spec et permet des recharge plus rapide par temps chaud et froid.
Nissan Leaf SV 2015
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Re: Prenez le vélo!

Fabien
En réponse à ce message posté par hwfailure
hwfailure, pour avoir eu une 2011 sans chauffe batterie lors des hivers froids de 2013 et 2014, aucun problème même à -25C en continu si la voiture est utilisée pour un 60KM journalier. Cela permet de garder la batterie entre -10 et -15C.

Ce qu'il ne faut pas faire c'est laisser la voiture déchargée pendant plus de 24H  en dessous de -25C car pour réchauffer la batterie il faut rouler.

J'ai vu la tortue, batterie chargée, après 3 jours continus en dessous de -20C  ( nuits à -27C, journées à -20C) sans avoir utilisé la voiture. La batterie s'est réchauffée après 10KM de conduite tranquille et la tortue à disparue.

Précision, pas de garage donc voiture à l’extérieur en permanence.


Hyundai Ioniq SE ccp: 22000KM Nissan Leaf 130,000kM : 2016 65kkM || 2015 28 kkM || 2011 38kkM Autres VE: 110,000kM Chargeurs: LCS-25 4.8KW et JuiceBox 7KW, QC, Canada
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Re: Prenez le vélo!

proflutz
Fabien (ou d'autres internautes), quel est le mode de fonctionnement du chauffe batterie? J'ai lu qu'il ne partait pas quand l'auto était branchée (ce qui est l'inverse des chauffe moteur ICE???), est-ce vérifié?

Et l'élément n'est que de 300W? Ça me semble faible pour réchauffer 153 kg de piles... et la puissance dissipée par la résistance interne est de (30A)**2 x .125 Ohm = 100W lors d'une conduite qui tire 30A.

Hmm, je trouve sur les internets [1] que la chaleur spécifique des piles est de 0.8 J/(g K)...

ce qui ferait une vitesse de réchauffement de +3 deg/h batterie seule (conso 30A) et +12 deg/h avec chauffe-pile 300W

Est-ce observé par vos pratiques?


détail du calcul du taux de réchauffement:  dT/dt = 100W/(153 000 g x 0.8 J/gK) = 0.00082 C/seconde

 [1] Determining the Specific Heat Capacity of a Battery Pack

PS: pardonnez ce post qui dérive plus vers la Leaf, il n'est peut-être pas au bon endroit.
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Re: Prenez le vélo!

David Sylvestre
Le chauffe-batterie de 300W s'active quand la température de la batterie baisse à -17°C et s'arrête quand la température de la batterie atteint -10°C
Il fonctionne autant lorsque la LEAF est branchée que non branchée. Cependant le chauffe-batterie ne s'active pas si le niveau de charge est trop bas (moins de 30% si ma mémoire est bonne).

Nissan LEAF SV 2014, borne EVDuty 30A
Carleton-sur-Mer, Gaspésie (Baie-des-Chaleurs)
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Re: Prenez le vélo!

Benoit Deslauriers
Ce message a été mis à jour le .
En réponse à ce message posté par proflutz
Tel que mentionné par David le chauffe batterie démarre tout seul comme un grand. Et j'imagine que les ingénieurs de Nissan ont probablement fait les calculs nécessaires pour déterminer que 300 W était suffisant pour réchauffer les batteries.

Peut-être que tu te pose trop de questions complexes....

Et comme je l'ai mentionné les vieux routiers des Leafs ont eu peu d'épisode de chauffe batterie qui démarre
Benoit Deslauriers
Chevrolet Spark EV noire 38 000 ekm
Nissan Leaf SV 2016 rouge 52 000 ekm
Borne EvDuty 30A première génération
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Re: Prenez le vélo!

proflutz
ah. Merci David! RTFM comme on dit !

Peut-être que tu te pose trop de questions complexes
 c'est ce que dit ma blonde...

mais 300W + 100W intrinsèque ça fait tout de même 400W, assez puissant pour garder les piles au-dessus de -10C donc.



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Re: Prenez le vélo!

Pierre Gervais
proflutz wrote
mais 300W + 100W intrinsèque ça fait tout de même 400W, assez puissant pour garder les piles au-dessus de -10C donc.
Avec 250 watts de pads sous la batterie et avec un isolant, on réussit à maintenir et à faire remonter tranquillement la température de la batterie (test sur la 2013 de JNAuto).

Donc 300 watts suffisants pour maintenir la température à -17 C par température externe de -30 C.
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Re: Prenez le vélo!

hwfailure
En réponse à ce message posté par Fabien
Fabien, j'ai la chance de travailler à 4 Km du bureau. Ça ne fait que 8 Km par jour avec une vitesse variant de 40Km/h à 50Km/h sur mon trajet. Ce n'est pas suffisant pour réchauffer la batterie. Je le vois ces jours-ci.

J'avais fait mes devoirs pour étudier les besoins réels de ma situation et la vieille Leaf de JN Auto me convient très bien pour mes déplacements si ce n'est de sa sensibilité aux températures très basses l'hiver dû à l'absence de chauffe-batterie.

Je n'ai aucune idée du traitement que les propriétaires Québecois précédents ont réservé à ma voiture usagée durant l'hiver (garage ou pas?, chauffé ou pas?). Elle a perdu une 3e barre cet été et son SOH actuel est de 69%. Est ce dû en partie par une dégradation à cause du froid?

Que serait-il arrivé à ta Leaf si tu l'avais gardé? Est ce que les recharges au froid (même à 0.25C) auraient pu continuer à dégrader la batterie de façon plus prononcée qu'à une température moins basse que -25C (évidemment largement moins qu'à haute température)?

De mon côté je fais juste attention pour ménager ma Leaf parce qu'elle est déjà affectée.
C'est pourquoi je trouve l'information de Proflutz intéressante.

D'ailleurs mon projet de chauffe-batterie externe avance. J'ai pris des mesures l'année passée et les voici (160W de chauffage) :

21h16:
temperature exterieure indiquee dans l'auto : -12 deg. C
nombre de barres de temperature pour la batterie : 1
thermistor avant gauche : 43.7K thermistor avant droit : 46.2K
                        thermistor centre : 46.9K
thermistor arriere gauche : 45.9K thermistor arriere droit : 45.7K
temperature maximale parmi les 4 capteurs dans la batterie selon Leaf Spy Pro : -5 deg. C
==> début du chauffage après la prise de ces mesures

22h20:
temperature exterieure indiquee dans l'auto : -13 deg. C
nombre de barres de temperature pour la batterie : 1
thermistor avant gauche : 32.08K thermistor avant droit : 32.56K
                        thermistor centre : 40.2K
thermistor arriere gauche : 34.7K thermistor arriere droit : 34.6K
temperature maximale parmi les 4 capteurs dans la batterie selon Leaf Spy Pro : -1.3 deg. C

23h25:
temperature exterieure indiquee dans l'auto : -15 deg. C
nombre de barres de temperature pour la batterie : 1
thermistor avant gauche : 31.34K thermistor avant droit : 31.57K
                        thermistor centre : 38.1K
thermistor arriere gauche : 33.9K thermistor arriere droit : 33.9K
temperature maximale parmi les 4 capteurs dans la batterie selon Leaf Spy Pro : 0.6 deg. C

J'imagine qu'à partir d'un certain point, la puissance demandée pour seulement maintenir la batterie à une température relativement "chaude" diminue grandement, particulièrement avec la qualité de l'isolation.

J'ajouterai des photos lorsque le tout sera fonctionnel. Le controleur est pratiquement terminé et je suis à régler des problèmes de compilation du code (micro-contrôleur). J'aurai à calibrer les points de consigne pour le démarrage et l'arrêt du chauffe-batterie avec les températures rapportées par Leaf Spy Pro.

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Re: Prenez le vélo!

Mario L.
En réponse à ce message posté par proflutz
CONTENU SUPPRIMÉ
L'auteur a supprimé ce message.
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Re: Prenez le vélo!

Pierre Gervais
En réponse à ce message posté par hwfailure
hwfailure wrote
Elle a perdu une 3e barre cet été et son SOH actuel est de 69%. Est ce dû en partie par une dégradation à cause du froid?
De plus en plus, on constate que la perte de capacité est davantage relié à l'âge de la batterie plus qu'à son usage.

J'ai aussi perdu ma 3e barre il y a environ 1 mois alors que ma LEAF 2012 avait 73 mois d'âge, 95 000 KM  (fabrication 10e mois 2011)