SP-2:.### Z01### Test d\'un pack LiFePo4 36V/10Ah Forum Cyclurba.fr. Batteries, bms et chargeurs

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393 messages.   1 2 3 4 5 6   - Test d'un pack LiFePo4 36V/10Ah [2870]
silicium81
29-08-2008 à 16h42
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Note du 9/06/2009

La batterie que j'ai testé ne correspond pas aux modèles vendus par la suite... Je ne suis pas sur que les résultats obtenus soient transposable...



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Suite à de nombreux échange sur ce post: Batteries LiFePO4 hautes décharge

J'ai été nominé pour tester un pack

J'ai reçu le pack de test ce matin
Maximus tiens ses promesses

Le pack testé est du type Prismatique 36V/10Ah

Le chargeur est du type multi sorties:
Il y a 13 conducteurs entre la batterie et le chargeur. La connectique de charge est donc particulière et utilise un connecteur multivoie du type industriel.

Vue intérieur du chargeur:
Il y a 6 modules double de conversion DC/DC qui chargent chacun 2 éléments du pack, on en distingue 2 sur la platine supérieure.



ATTENTION, le connecteur sur la batterie est du type mâle, il présente sur les contacts les sorties DIRECTES des éléments Un contact inopiné et c'est la catastrophe (court circuit direct entre éléments Il n'y a pas de fusibles...
Sur votre vélo, ce connecteur ne doit pas être accessible directement ! Imaginez un enfant (ou plus âgé...) qui enfoncerait un objet conducteur
J'aurai préféré un connecteur femelle sur le pack et mâle sur le câble du chargeur...

Cela signifie que le chargeur est capable de charger chaque élément individuellement...
C'est la meilleure façon de charger le Lithium
L'équilibrage est automatique (à condition que le chargeur attende suffisamment longtemps, cela reste à vérifier)
Donc premier point positif, mais aussi première inquiétude:

Y a t-il un BMS dans le pack ?

Eh oui, le chargeur faisant une grosse partie du boulot, on peu craindre que la surveillance du pack 'à la décharge' n'ai été bâclé...

Ouverture du pack:



Oh !, le beau BMS à microcontroleur

Il surveille la tension de chaque élément, l'intensité délivré par le pack et la température



Donc, à priori, c'est tout bon pour bien gérer le pack !

Les 3 Mosfets sont des IRF3205 (55V 8 mOhm) Ils sont en parallèles et ce sont eux qui coupe la puissance si le BMS le décide (un élément vide ou surintensité ou pack trop chaud).
On distingue aussi à coté des Mosfets 5 résistances de 10 mOhm en parallèle: Il s'agit du shunt de mesure de l'intensité fournie par le pack.

Les éléments sont aussi bien calés dans la boîte, le câblage est fait proprement.

J'ai fait une première charge, puis décharge (pas de temps à perdre !)
Voici la première courbe de décharge (à une intensité de 13,4A soit 500W...) :



A noter que le BMS est assez chatouilleux et n'accepte pas que ma charge de 500W soit connecté 'directement'.
Il faut dire qu'il s'agit d'ampoules de phare automobile et que tant que le filament n'est pas chaud, ça tire beaucoup...
Je mesure 0.36 Ohm à froid soit un courant d'appel de 40/0,36=110A
On dira donc que la protection fonctionne bien
En ajoutant une résistance de puissance de 1 Ohm en série, le temps que les ampoules chauffent, ça ne disjoncte pas
Autant dire que j'y vais assez fort

Analyse de cette première décharge:

Ça promet ! Apparemment les éléments sont très bons !
La courbe de la tension de décharge est très plate
La résistance interne (pas encore mesuré) est très faible. L'accu n'est qu'à 40°C à la fin du cycle (30°C au départ).
Et cerise sur le gâteau, il a restitué plus de 11Ah

Pour comparer, voila la courbe obtenue dans les mêmes conditions avec mon pack A123:



Allez, je mets en charge...

Je mesure un courant de charge qui se stabilise aux alentours de 3A. Elle devrait donc durer environ 4H si l'intensité se maintient...
A noter que le chargeur est ventilé et ne semble pas trop chauffer, je mesurerai son rendement plus tard...

La charge à pris environ 5H (avant que le voyant passe au vert)
L'équilibrage à bien eu lieu, l'intensité chutant progressivement et irrégulièrement entre les éléments. Je mesure entre 3,62V et 3,69V en fonction des éléments.

Une mesure de la résistance interne du pack donne pour une variation d'intensité de 10A environ (passage de 3 à 13A) une valeur de 134 mOhm (avec les fils de liaison et les mosfets du BMS) et 104mOhm du pack lui-même (hors mosfet de coupure du BMS)

Cela me semble correct comme valeur, je n'ai pas mesuré la résistance interne de mon pack A123...

Suite du test le 6-9-2008

Après la mise au point de ma résistance de décharge afin que celle ci soit constante, j'ai effectuer un 2eme cycle de décharge complet. La courbe est en page 3 de ce post.
Résultat pour une décharge identique (500W): 11,4 Ah restitué
Je vais désormais présenter une courbe de l'évolution de la capacité en fonction des cycles effectués mais il va falloir un peu de temps... La charge du pack prend 5 heures et la déconnexion du chargeur ne peut être que manuelle...

Suite du test le 7-9-2008

J'ai effectué 2 cycles de plus aujourd'hui
Je ne ferai pas (encore) de conclusion hâtive mais je vais juste dire que la capacité à tendance à:
Augmenter ! (11,52Ah pour le 4eme cycle...) Bon, étant donné qu'il y a d'inévitables fluctuation, c'est la droite de tendance qui augmente, ça va surement se stabiliser au cours des prochains cycles...
Enfin, je rappelle qu'il s'agit d'un pack donné pour 10Ah...

Suite du test le 11-9-2008

Les cycles avancent doucement... (La charge prend 5 heures)

A 6 cycles la courbe d'évolution de la capacité est:



Suite du test le 14-9-2008

12 cycles... Ça se stabilise



Le creux au cycle 11 est dû je pense à une température un peu fraiche lors du cycle

Fin des tests

j'ai fait en tout une vingtaines de cycles. La capacité mesuré reste dans la même zone (avec des variations liées je pense aux variations de température extérieure).
Si je tente une extrapolation de l'évolution de la moyenne glissante de la capacité entre les cycles 11 et 20, je trouve plus de 800 cycles pour tomber à 80% de la capacité théorique (8Ah). Et 600 cycles pour perdre 20% de la capacité mesurée initialement.

La courbe:





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Note du 9/06/2009

La batterie que j'ai testé ne correspond pas aux modèles vendus par la suite... Je ne suis pas sur que les résultats obtenus soient transposable...



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Patrick, 4964 msg, 53 ans. Albi (FR-81). [mon blog] RH205B, 38V/9Ah + 40V22Ah BMS DIY: cliquer sur blog ou vae-tech.forumactif.org/
 Citer Alerter [34890]

Message modifié le 2008-12-10 16:37:45 par Erwan.
ma888
29-08-2008 à 16h58
Bon début, comment comptes-tu tester la durée de vie du pack (nombre de cycle et vieillisement) car ça risque d'etre long avant que tu ai pu faire 1000 recharges-decharge ?

Et comment es-tu certain que ton pack n'a pas bénéficié d'un soin particulier lors de la fabrication ?

Bravo pour ces tests en tout cas !

Manu, 3329 msg, Paris (FR-75). Gitane ebike8 NuVinci, Koga Sunstar et Pliant Gitane ebike moteur-pedalier.over-blog.com/
 Citer Alerter [34891]
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29-08-2008 à 16h58
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snickers
29-08-2008 à 17h30
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Oui, bon début...Un très bon point pour la capacité 112% !

1+0,36=1,36 Ohms
40/1,36=29,4 A
J'en déduit que le BMS coupe au delá de 30A en sortie. Ce qui corespond au 3C annoncé.

concernant le nombre de cycles
Avec un certain nombre, si les mesures sont precisent...on pourra extrapoler.
La perte de capacité est normalement linéaire.
Silicium est partie pour faire des cycles à 1,2C (500watts).

Bertrand, 6921 msg, 47 ans. Hanovre (DE-31). VAEtaf 100%, sujets techniques...vae-tech.forumactif.org
 Citer Alerter [34896]
Erwan
29-08-2008 à 18h01
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Sinon en général pour extrapoler le vieillissement, ça se fait dans une étuve. a priori les phares en face de la batterie dans une boîte, ça peut faire du cyclage à 60°C qui compte trois ou 4 fois plus vite.

Erwan, Conseiller,7925 msg, 47 ans. Puteaux (FR-92). Kalkhoff XXL +3000km, ~10km/j ex giant twist 16000km
 Citer Alerter [34904]
Bouladou
29-08-2008 à 19h24
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Bravo Silicium ! ça c'est de la réactivité Tes courbes ne sont pas évidentes à comprendre; mais apres "digestion" ça me met l'eau à la bouche ! Une question me vient aussitôt: pack cylindrique ou prismatique ? Au fait comment fait-on la mesure de la résistance interne d'une batterie (à l'ohmetre ou milliohmetre entre le + et le - ?) ? Pour répondre à la question de ma888:(sous controle des spécialistes ?): la mesure du voltage et des Ah et surtout la résistance interne des batteries reçus par les clients en comparaison des chiffres de Silicium 81 nous permettra de voir s'il y a de gros écarts!

Eric, 2183 msg, 64 ans. Sorede (FR-66). [mon blog] 2Rockrider 5.2 9C FH154 36V10Ah, FH20548V14Ah+Giant Laffree
 Citer Alerter [34916]
silicium81
29-08-2008 à 19h40
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C'est du prismatique.
On calcule la résistance interne d'une batterie en mesurant la chute de tension aux bornes de la batterie en faisant varier l'intensité consommée.
Par exemple si à 5A je mesure 33V et à 10A 32V, j'ai une chute de 1V pour 5A soit une résistance interne de 1/5 = 200 mOhm.
Pour l'instant, ça charge toujours à 3A... (depuis 3H)

Patrick, 4964 msg, 53 ans. Albi (FR-81). [mon blog] RH205B, 38V/9Ah + 40V22Ah BMS DIY: cliquer sur blog ou vae-tech.forumactif.org/
 Citer Alerter [34917]
Membre0
29-08-2008 à 21h53
J'espérais des cylindriques! Il va falloir que j'attende l'avis de Bob-Lep29 sur les cylindriques ou que je m'oriente sur les prismatiques suivant tes tests? mais c'est plus cher.Merci pour la mesure de la résistance interne, pas simple, je vais tester mes batteries au plomb.

Membre0, msg. Ce membre n'est plus inscrit.
 Citer Alerter [34930]
Maximus-Racing
29-08-2008 à 22h26
Hé les mecs faut me prévenir, je reçois les mises à jour "quand le site pense à moi" !!!
Je découvre les premiers résultats avec beaucoup de plaisirs
Le pack de Silicium n'a pas eu de "traitement spécial" (à ma connaissance en tout cas )
Je suis par contre très mécontent du "packaging" des chargeurs, avec un simple bout de scotch avec l'intensité écrite à la main...c'est vraiment léger de chez léger !!!
D'autant plus que le carton des chargeurs a été "refait" par UPS suite à mauvais traitement, c'est donc arrivé en vrac
Le chargeur du seul pack Lipo commandé est arrivé avec une prise "exotique/ non-européenne...Et côté "indications", c'est encore plus pôvre

Le fournisseur des packs "cylindriques" m'a encore mis deux semaines dans les dents (moins une maintenant) pour un autre "problème" de validation de chargeur...
C'est dingue les problèmes qu'on les chinois avec les chargeurs !!!
A+

Maximus, 260 msg, 59 ans. Nice (FR-06). Distributeurs batteries VAE www.maximus-racing.com
 Citer Alerter [34939]
Bob31
29-08-2008 à 22h36
la courbe de décharge du pack de maximus

Çà m'a l'air très prometteur tout ça !!!

Une question me viens à l'esprit : Quand maximus a commander ce pack, a-t-il dit prévenu le fabricant que ce pack allait subir des tests ou bien s'agit-il d'un vrai test en aveugle ?

En tout cas si la durée de vie est bonne, je crois que je viens de trouver mon prochain fournisseur de batterie.;-)





Anonyme, 78 msg, (ALL-00). Kit NC FH154 A123 39,6V 9,2Ah BMS-less
 Citer Alerter [34940]
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29-08-2008 à 22h36
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Maximus-Racing
29-08-2008 à 22h57

Bob31 a écrit :
Une question me viens à l'esprit : Quand maximus a commander ce pack, a-t-il dit prévenu le fabricant que ce pack allait subir des tests ou bien s'agit-il d'un vrai test en aveugle ?


Pour être encore une fois (trop) honnête, et ne rien cacher, OUI le fabricant était prévenu que c'était un pack d'essais offert au testeur, et j'ai eu droit à une petite ristourne (mais pas du gratos ).
Notez que j'aurai pu dire "non"
Est-ce-que je pense que le fabricant a réalisé un "bon/meilleur" pack exprès ?...
Je dirais que je n'en sais rien !!! (en tout cas je ne l'ai pas demandé :-| )
La seule chose que je sache côté production c'est que quand ils ont des lots de batteries sortie de production, ils les "matchent" pour réaliser des packs homogènes avec des cellules dont les caractéristique sont les plus proches possible.

C'est une des raisons pour lesquelles, quand on arrive en "fin de lot" et que les caractéristiques sont "disparates" on doit attendre la sortie du nouveau batch pour réaliser des "bons" packs. (et on se prend quelques semaines de retard...)
C'est peut-être ce qui explique les bons résultats, il vaut mieux avoir un pack avec des cellules "moyennes" mais identiques que des bonnes et des moins bonnes mélangées
Si en plus on a un pack de "bonnes"...c'est Versailles

En tout cas,je suis ravi par la courbe et la véracité sur le fonctionnement du chargeur, ce qui est une exclusivité de ce fabricant (donc de bibi !!!)



Maximus, 260 msg, 59 ans. Nice (FR-06). Distributeurs batteries VAE www.maximus-racing.com
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