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Batterie de vélo, 1 an après

david

Bonjour à tous,

Il y a 1 an j'ai fabriqué une batterie de vélo avec des cellules 18650 récupéré dans des batteries d'ordinateurs qui partait à la poubelle. J'avais causé de mon projet ici : https://francepowerwall.fr/d/47-batterie-pour-v-lo (article complet : https://david.mercereau.info/fabriquer-une-batterie-de-velo-avec-des-batteries-dordinateurs-de-recup-18650/

Plus d'un an après, après plus de 1000km, j'ai observé une diminution d'autonomie de la batterie de l'ordre de _20% (à la louche). La batterie est encore largement utilisable je peux encore faire _50km d'autonomie. Par curiosité je l'ai tout de même ouverte pour voir où j'en était.

Avant de l'ouvrir je l'ai sollicité (déchargé) pour voir si certain paquet de 18650 (mon montage c'est 13S6P) était significativement bas en voltage. Le constat fût le suivant :

Globalement, les 11 paquets au centres étaient à _3.8V
A l'extrémité négative (proche du moins) le voltage était à 3.69V (donc plus bas)
A l'extrémité positive (proche du plus) le voltage était à 3.948V (donc plus haut

Au vu de ceci je me suis dis que les cellules proches du "-" avait été plus sollicité et donc devait être fatigué (c'est le cas ?). Après un nouveau passage au testeur (OPUS) ce n'est pas du tout ce qui c'est retrouvé, même tout l'inverse, les cellules proches du "+" avaient perdu énormément de capacité par rapport à celle proche du "-". Dans le détail : https://dl.zici.fr/1647810314-63/2021-09-21_23-04.png

J'ai donc remplacé les 4 des 12 18650 testés qui avaient vraiment beaucoup perdu et j'ai inversé les cellules proche du + et proche du -...

Si vous avez des remarques / des critiques constructives je suis preneurs !

Cette étude ne porte que sur les 2 extrémités (2 groupe sur 13...) je ne sais pas dans quel état se trouve les autres cellules au centre. Pourquoi ? Parce que j'ai pas pris le temps de refaire un test pour toutes les cellules et aussi parce que le démontage des modules plastiques vruzend c'est pas trouvé simple du tout... C'est même franchement pas hyper démontable + certains modules vruzend sont fendus... Pas terrible quoi... (mais j'ai pas trouvé mieux)... A voir si l'avenir

David

Lum

Sympa cette analyse.
Par contre, chaque pack est à la hauteur de la plus petite capacité de cellule.

Apres s'il n'y a pas de balance sur le BMS, il se peut que ca accentue le déséquilibrage.
Les cellules utilisées ayant également eu ttes une vie différentes elle ne perdent pas forcement avec les mêmes comportements : plus tu vas aller aux extrémité de capacité de la cellule (je suppose que ton BMS contrôle juste les valeurs maxi/mini des cellules, donc de 0% à 100% d'une cellule neuve), plus tu va créer des déséquilibres dans le pack. Et plus ca va tirer sur les cellules et les dégrader... etc...
En série, il est normal que non équilibre avec aussi peu de cellule a l'historique diffèrent crée des déséquilibre et une perte plus rapide de la capacité de l'ensemble de la batterie.

En descendant moins mais également en chargeant pas à 4.15 4.2V chaque pack de cellule, tu auras moins de déséquilibre et donc moins d'usure de l'ensemble. e tune plus longue conservation des performances, mais en dégradant un peu la capacité de depart.

david

Lum Par rapport à ton analyse de charger moins / décharger moins il faudrait que j'ai un BMS qui contrôle ça ? Tu as un conseil / une marque à préférer ?

Pissinlov

David merci du retour, j'avais lu avec intérêt à l'époque ton exposé

david

Par contre, chaque pack est à la hauteur de la plus petite capacité de cellule.

Ma batterie est une 13S 6P : Quand tu dis "pack" tu parles des lots de 6 batteries en paralèles ? (ici des lots de 6)

Si c'est bien ça je suis étonné. En effet j utilisé https://www.repackr.com/ pour agencé mon pack de 18650 et celui-ci avait plutôt tendance à égaliser les "pack" (selon la définition du dessus). Exemple pour arriver à 100 mettre 40 + 60 ou une 45 + 55 .... (pour schématisé) ça me semble contradictoire avec ton propos (sauf si on c'est pas compris sur la définition). Pour moi c'était l'addition des capacité des paralèles qui est à l'équilibre et le plus petit des pack (en capacité) donne la capacité de la batterie. ?

Sinon je suis en train de m’apercevoir que mon BMS : https://vruzend.co.uk/collections/bmss/products/20amp-13s-48v-continuous-lithium-ion-battery-bms-ukstock-18650-ebike-li-ion-1 n'équilibre pas les "pack". En effet avec mes test les 2 packs aux extrémité était autour des 4,2V (soit plein) mais ceux du milieux ne l'était pas (3.8V) mon chargeur est branché depuis 1/2 journée et ça n'a pas évolué :-| je pensais naïvement qu'un BMS c'était sa fonction première d'équilibrer les pack entre eux ?

Si vous avez des lumières à apportés...
David

david

david Sinon je suis en train de m’apercevoir que mon BMS : https://vruzend.co.uk/collections/bmss/products/20amp-13s-48v-continuous-lithium-ion-battery-bms-ukstock-18650-ebike-li-ion-1 n'équilibre pas les "pack". En effet avec mes test les 2 packs aux extrémité était autour des 4,2V (soit plein) mais ceux du milieux ne l'était pas (3.8V) mon chargeur est branché depuis 1/2 journée et ça n'a pas évolué :-| je pensais naïvement qu'un BMS c'était sa fonction première d'équilibrer les pack entre eux ?

J'ai lancé 3 jours le chargeur connecté au BMS et il n'a rien équilibré du tout...

1) est-ce que ça pourrait être dû au fait que mon chargeur charge à 54,3 et non 54,6 comme l'indique les données constructeurs ? : https://vruzend.co.uk/collections/bmss/products/20amp-13s-48v-continuous-lithium-ion-battery-bms-ukstock-18650-ebike-li-ion-1

2) Est-ce que si je connecte une alimentation stabilisé (réglé à 4,2V / 1A) sur un paquet de 6 (les 6P) ça va la charger sans me péter au nez ? (tout démonter c'est beaucoup de temps...) mais j'ai un doute sur le fait que ça me pète ou non à la tronche... je dirai non mais je préfère demander... Comme sur le schéma ci-dessous :
tout ça histoire qu'elle repartent toute sur un équilibre (au moins temporairement...

Lum

Oui je me suis mal exprimé...
En gros le déséquilibre arrive car dans la chaîne des éléments en série, celui de plus petite capacité limite les autres...
Dans un pack (cellules en parallèle) c'est l'élément le plus faible qui limite aussi l'ensemble du pack. Dc ds tous les cas, si un élément est faible il impacte l'ensemble de l'élément... DC si un est fatigué, ça impacte l'ensemble... Si on charge pas a fond, ça permet de limiter l'affaiblissement et la rencontre du point faible d'un élément.

Lum

Tout bms je pense doit pouvoir être configuré pour limiter les tensions hautes et basses... Pas de ref. Dsl

Cyrilinf

Pour remonter tes packs j ai jamais fait mais a 4.2 je ne vois pas ce que tu risques étant donné que c est le max des cellules.
Pour les bms l équilibrage n est pas forcément intégré, la fonction de base et de ne jamais dépasser les limites hautes basses voir d intensité.
Enfin les bms ne commence l équilibrage qu a un certain seuil de charge de la batterie et je n ai pas vu l info dans le lien que tu as envoyé. Après parfois cette tension a partir de laquelle le bms équilibre est paramétrable. Dans ton cas s il sait bien égaliser c est que tu n atteins jamais cette tension. Après l équilibrage prends du temps et sur les gros powerwall je pense qu il faut pas trop compter dessus a moins de les charger et les déconnecter pour ne pas redescendre en dessous du seuil d équilibrage mais une 13s 6p ne devrait pas être dans cet état la surtout que ta trotinette peut rester avec la batterie a 100% toute une nuit donc le bms a le temps de rééquilibrer

david

Merci @cyberswell pour ta réponse !

Rapport au BMS j'ai demandé directement au constructeur et il m'a répondu et ça coîncide pas avec ce que tu dis (pour lui/ou ce BMS, l'équilibre se fait durant la charge et non en fin de charge - si j'ai bien compris) :

First it is important to understand how a bms works when balancing. It uses a subtractive process not an additive (charging) balance. Thus it will not work while charging.

Inside the bms are mosfets, used in this case to generate heat and drain the S rows power down. The bms does a calculation which S row is LOWEST then it uses the mosfet internal resistance to drain each other S row down to the voltage of the lowest. Now the battery is in balance. And should remain as such after subsequent charges.

Different cells, different ages, dying or dead cells can all impact how quickly they go out of balance once again.

Traduction approximative :

Tout d'abord, il est important de comprendre comment fonctionne un bms lors de l'équilibrage. Il utilise un processus soustractif et non un équilibre additif (de charge). Ainsi, il ne fonctionnera pas pendant la charge.

À l'intérieur du bms se trouvent des mosfets, utilisés dans ce cas pour générer de la chaleur et drainer les lignes S hors tension. Le bms calcule quelle ligne S est la PLUS BASSE, puis il utilise la résistance interne du mosfet pour drainer l'autre ligne S jusqu'à la tension la plus basse. Maintenant, la batterie est en équilibre. Et devrait rester comme tel après les charges ultérieures.

Des cellules différentes, des âges différents, des cellules mourantes ou mortes peuvent tous avoir un impact sur la rapidité avec laquelle elles se déséquilibrent à nouveau.

Cyrilinf

C est la dernière phrase du premier paragraphe it will NOT work while charging, c est ce que je disais ou essayais de dire. Les bms équilibre quand la batterie est quasi pleine et que la charge est terminée, enfin pour les bms standard.
La batterie va se charger une fois quasi pleine est arrivée au seuil autorisé pour l équilibrage le bms va vider les banques qui ont une tension plus haute pour équilibrer par le bas. C est les bms a équilibrage passif, les actifs eux vont équilibrer en chargeant. Tu as trouvé la tension a laquelle ton bms est autorisé à égaliser dans les paramètres ? Pour moi si ton bms sait équilibrer et que les banques ne le sont pas c est que soit l équilibrage est désactivé soit tu n arrives jamais a la tension d équilibrage configurée dans le bms.