Specs de la batterie

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Specs de la batterie

Pierre-Étienne
Lu dans d'autres sujets, un certain mystère plane au sujet de la capacité réelle de batterie de la Soul EV. On sait que le marketing de Kia annoncent une batterie de 27 kWh (utilisables ou non, on ne sait pas), certains avancent que les chiffres réels sont plutôt de 30.5kWh (et donc 27kWh utilisables).

Un des articles en question : http://insideevs.com/kia-soul-ev-range-autonomy-demonstration-nets-100-miles/

C'est pas mal la seule source externe disponible (gênez-vous pas à poster d'autres si ça existe), ça a rapidement été élevé au niveau de vérité sur un tas d'autres articles incluant Wikipedia.

Sont venus par la suite les tests par AVT : http://avt.inl.gov/fsev.shtml

Personnellement j'ai un peu de misère avec la démarche de l'article InsideEVs (mais j'y reviendrai plus tard). Je vais me concentrer d'abord sur les specs publiées dans le manuel de service (donc le marketing est absent du dossier).

Les specs de la batterie

La batterie haut voltage de la Soul EV est constituée de 8 modules assemblés en série (contrairement à la Leaf, où il y a une partie série et une partie parallèle). Il y a un total de 96 cellules, en modules variant entre 10 et 14 cellules.

On peut voir les specs publiées plus bas:

Ainsi, si les modules sont connectés en série, chaque module doit aussi avoir une capacité de 75Ah. 75Ah @ 360V donne effectivement 27000Wh, ou 27kWh.

À 360V (tension nominale), ils utilisent une tension de 3.75V par cellule (360V / 96 cells), ce qui est dans les specs (entre 2.5V et 4.3V), un peu plus haut que la moyenne des 2 valeurs (3.4V).

Ce que j'aime moins du test de InsideEVs

Ils utilisent une mesure très très indirecte. Au moins, ils écrivent d'emblée qu'ils n'ont physiquement pas mesuré la batterie avec des instruments appropriés.

With an ending economy / consumption rate of 3.9 miles per kWh (256.4 watt hours per mile), or 6.24 km per kWh (160 watt hours per km) divided into the distance of 104.5 miles results with 26.8 kWh of usable energy consumed from the battery. Kia advertises the battery as 27kWh. For comparison, the Nissan LEAF advertises 24kWh, however that has led to confused consumers when the battery really only has 21.3kWh of usable stored energy when new.

We have not physically measured the energy consumption with external instruments, however using a common 200 – 240 volt charge station that can provide the Kia Soul EV with 30 to 32 amps, I would expect approximately 85% charger efficiency. Therefore, to recharge the car from a depleted battery to full would require approximately 32 kWh as measured from the charge station. We expect the maximum capacity of the battery to be 30.5kWh (typically the “advertised” capacity of other manufacturers).

26.8kWh * 3.9 miles per kWh = 104.5 miles total range for this test, with a correction of 1.5% increase equals 106 miles of ultimate range given these parameters.

Plusieurs choses ici:

  • Ils utilisent l'énergie consommée par le véhicule en utilisant la valeur affichée dans le tableau de bord. En utilsant un tel test qui n'est pas fait en isolation, inévitablement on peut se mettre à charger (freinage, pentes) et donc fausser le résultat obtenu.
  • En n'utilisant pas d'instruments externes, on est possiblement biaisés par ce que le véhicule rapporte (ça peut ne pas être exact).
  • Il semble avoir eu qu'un seul test d'effectué pour tirer cette conclusion (règle de base en science, on veut répéter le même test pour voir si statistiquement ça se tient).
  • Le 32kWh de recharge a été mesuré comment?
  • L'efficacité du chargeur est aussi estimé dans le vide...
  • L'efficacité de charge va aussi dépendre de la température de la batterie. S'ils ont roulé les 104.5mi en continu et chargé par la suite, l'efficacité de charge ne sera pas excellente car il faut combattre la résistance interne de la batterie.
  • Ah et aussi, on ne connait pas les paramètres environnementaux (température extérieure, notamment). Ça aurait été moins important si on avait effectué plusieurs tests sur différentes journées avant de conclure.

Bref, selon moi la démarche scientifique n'est pas top et la conclusion du 30.5kWh de cet article est à prendre avec un gros grain de sel..

Test de AVT

Ces tests me semblent plus scientifiquement fiables. Les liens directs sur les PDFs:

On apprend en passant que la batterie est faite par SK Innovation : http://www.skbattery.co.kr/Eng/index.aspx

Si quelqu'un peut trouver la datasheet des batteries (SK Innovation NCM Li-ion) ça serait très cool!

On voit dans les analyses que les décharges complètes montrent entre 30.4kWh et 30.5kWh (85.1Ah-85.6Ah). Sur les courbes, on voit que le 75Ah nominal annoncé par Kia correspond à la fin de la pente "linéaire" de la courbe de décharge (graphique annoté par moi):

Les lignes vertes horizontales correspondent aux specs min-max de tension annoncées dans le manuel de service, et la grosse ligne rouge représente approximativement le 75Ah.

Ainsi effectivement j'ai l'impression que si l'on fait une décharge complète de la batterie (de façon synthétique) on se retrouve à 30.4kWh, mais le véhicule (ou le module de batterie) fait un cutoff préventif plus tôt (autour de 27kWh).

En conclusion

La partie utilisable (sans drop significative de tension) semble donc vraiment être 27kWh, et c'est donc ce qu'ils annoncent (plutôt que de gonfler les chiffres marketing avec le 30kWh). J'aime mieux ce point de vue, car le reste de l'énergie n'est jamais utilisable (probablement que le moteur doit avoir une tension minimum pour fonctionner correctement). Je trouve donc que c'est honnête de la part de Kia d'afficher 27kWh et ça devrait être la norme auprès des autres constructeurs.

Maintenant, quand on fait un test synthétique, on voit que l'on peut tirer un peu plus de jus de la batterie (30.4kWh) lors d'une décharge complète. Remarquez qu'on verrait aussi le même phénomène sur une batterie rechargeable AA.

Québec (Loretteville)
KIA Soul EV 2016 Gris Titane, options luxe et toit ouvrant panoramique
Nissan Leaf SV 2014 Noire
Borne EVDuty 30A
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Re: Specs de la batterie

manu
wow, Pierre-Etienne, impressionnant travail de recherche. J'avais aussi soulevé les mêmes points sur le test fait par Tony Williams qui me paraissait effectivement manquer de rigueur mais après celui de l'AVT je m'étais rangé du côté des "27kWh utilisables".

Pierre-Étienne wrote
Je trouve donc que c'est honnête de la part de Kia d'afficher 27kWh et ça devrait être la norme auprès des autres constructeurs.
C'est vrai mais if faudrait surtout que tout le monde utilise la même norme car le plus important c'est qu'on puisse comparer les chiffres entre les véhicules.
Manu
Scooter Vmoto e-max 120L
Borne EVduty 30A, Souffleuses à neige Greenworks PRO 80v, Toro 1800 et Snow Joe SJ621-RM
Délégué régional AVÉQ Laval
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Re: Specs de la batterie

François Viau
Administrateur
En réponse à ce message posté par Pierre-Étienne
Très intéressant!

Mais mon constat est beaucoup plus simple... depuis le temps que j'ai ma Leaf, je sais que l'autonomie sur autoroute à une vitesse soutenue de 100 km/h dépasse rarement les 120 km dans les même conditions.

Sachant qu'ils ont pu faire un bon 160 km à cette vitesse est amplement suffisant pour me convaincre que la batterie de la Soul EV possède vraiment 27 kWh utilisables.

120/160 = 25% de capacité de batterie supplémentaire pour la Soul EV

Proportion de batterie utilisable pour la Leaf (connu) 21.3 kWh

21.3 * 1.25 = 26.6 kWh
François Viau
Actuel: Nissan Leaf SL 2016 (32,000 km)

Précédent: Nissan Leaf SL 2013 à 2016 (80,000 km)

Borne: Bosch PowerMax 30
Beloeil, QC
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Re: Specs de la batterie

manu
François Viau wrote
Sachant qu'ils ont pu faire un bon 160 km à cette vitesse est amplement suffisant pour me convaincre que la batterie de la Soul EV possède vraiment 27 kWh utilisables.
Oui mais en même temps, et surtout sur autoroute, il y a d'autres facteurs qui entrent en jeu : efficacité du moteur à cette vitesse et aérodynamisme entre autre. Puis les pneus, les conditions climatiques etc. Si on pouvait mettre la même batterie dans la même Leaf, alors oui on pourrait sans doute faire une comparaison directe.
Manu
Scooter Vmoto e-max 120L
Borne EVduty 30A, Souffleuses à neige Greenworks PRO 80v, Toro 1800 et Snow Joe SJ621-RM
Délégué régional AVÉQ Laval
GR
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Re: Specs de la batterie

GR
En réponse à ce message posté par Pierre-Étienne
Excellent récapitulatif Pierre-Étienne, mes félicitations et merci!!
Chevrolet Volt 2013 (160,000 km)
Saturn SW2 2001 (remisée)
Passé récent:
Chevrolet Spark EV 2014 port combo CCS
Chevrolet Volt 2012, ≤ 0.8L/100 km
Accumule des e-km depuis 1er Juin 2012 et ça continu!
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Re: Specs de la batterie

martinwdubois
En réponse à ce message posté par Pierre-Étienne
Super intéressant! J'aimerais savoir quelle autonomie vous obtenez lorsque chargé à 80% et 100%? Lorsque j'ai pris livraison de ma Soul Ev elle affichait 184 Km... mais je n'ai plus jamais obtenu ce chiffre... Évidemment l'ordi tient probablement compte que j'ai fait beaucoup d'autoroute et ajuste le tout pour une vitesse moyenne plus élevé qu'en ville...

Il sera intéressant de voir comment la Soul se compare à la nouvelle Leaf 2016...

Salutations,
Martin
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Re: Specs de la batterie

Mario L.
En réponse à ce message posté par manu
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L'auteur a supprimé ce message.
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Re: Specs de la batterie

Pierre-Étienne
En réponse à ce message posté par Pierre-Étienne
En complément, image intéressante qui nous vient du forum anglophone. On voit ici où est installée la batterie vs l'habitacle intérieur:



C'est moins gros que je pensais! Elle est somme toute bien protégée!
Québec (Loretteville)
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