Prius 4 HR - Toit solaire pouvant augmenter l’autonomie EV

Since10yea

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En réalité, il y a une limitation à la capacité de recharge pour protéger la batterie HT.
À 80% du taux de charge selon l'ordinateur de bord (environ 70% du SOC réel), la charge s'arrête. Cela afin d'éviter que la batterie ne se stabilise à la charge maximale lorsque la voiture est garée à l'extérieur pour de longues périodes.
Hello les PHV brothers ,
Pour info sur la mienne j'ai noté 2 seuils d’arrêt de charge solaire au TDB :
85 % si je la met en plein soleil en dessous de ce chiffre.
95 % toujours en plein soleil en démarrant par exemple à 90 %
Je n'ai jamais obtenu 100 % en démarrant une charge solaire au dessus de 95 % ce qui me semble assez logique.
CDLT
 

Laevus

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Le détail du fonctionnement interne du système de charge solaire est totalement inconnue. Les seules informations disponibles auprès l'OdB sont le compteur de l'énergie solaire et l'animation qui affiche trois niveaux d'éclairage des panneaux.

On peut effectuer des observations via OBD, par exemple avec HA, pour clarifier certains aspects:
  • Efficacité (brute) de la recharge de la batterie HT.
    Enregistrer la valeur du compteur d'énergie solaire et le niveau du SOC (OBD) lorsque le véhicule est éteint. Répéter l'observation au demarrage. Reliez le gain SOC au gain des Wh du compteur. Cette méthode est extrêmement approximative. Il est nécessaire de prolonger le plus possible l'observation pour obtenir des données significatives. Mieux pour plus de jours. Considérez que 10 points de SOC valent environ 880 Wh et qu'il faut éviter d'atteindre plus de 70% du SOC pour ne pas s'engager dans l'arrêt de la recharge.
  • Effets de la charge directe du circuit de service 12V.
    Avec la voiture allumée et à l'arrêt dans l'ombre, tous les services contrôlables désactivés, observez l'absorption via OBD (puissance de décharge de la batterie avec HA, courant de décharge avec Scangauge, ...). Valeurs typiques fluctuant autour de 300 W (ou de 0.7-0.8 A). Répétez l'observation dans les mêmes conditions mais en plein soleil. On devriet pouvoir observer une petite diminution de l'absorption, en particulier en regardant le courant qui, par example, pourrait fluctuer entre le 0,6-0,7A. L'aspect intéressant, au-delà du petit effet, est la continuité de celui-ci, impliquant que le mécanisme «implusif» de chargement de la batterie HT ne s'applique pas ici.
 

JPS57

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Prius 4 PHV
Hello les PHV brothers ,
Pour info sur la mienne j'ai noté 2 seuils d’arrêt de charge solaire au TDB :
85 % si je la met en plein soleil en dessous de ce chiffre.
95 % toujours en plein soleil en démarrant par exemple à 90 %
Je n'ai jamais obtenu 100 % en démarrant une charge solaire au dessus de 95 % ce qui me semble assez logique.
CDLT
Bonjour Since10yea,

la température de la batterie HT au moment de la charge joue peut-être un rôle. Est-ce que ces deux seuils ont été atteints dans des conditions de température d'habitacle comparables?
Les meilleures collectes photovoltaïques sont obtenues lorsque le fond de l'air est froid, voire seulement frais avec la présence de vent qui abaisse significativement la température de surface des cellules (et de l'habitacle), améliorant ainsi leur rendement de conversion. Si la batterie HT peut rester à une température inférieure à 30 °C , c'est tout bénef.
A cet effet il existe dans un menu une option de déclenchement de la climatisation lorsque la température de la batterie HT est trop élevée (comme il y en a une pour son réchauffage lorsque la température flirte avec les 0 °C). Cela concerne bien entendu la charge sur secteur. Cela n'aurait pas beaucoup de sens avec la recharge par le module PV.
 

JPS57

Junior
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Le détail du fonctionnement interne du système de charge solaire est totalement inconnue. Les seules informations disponibles auprès l'OdB sont le compteur de l'énergie solaire et l'animation qui affiche trois niveaux d'éclairage des panneaux.

On peut effectuer des observations via OBD, par exemple avec HA, pour clarifier certains aspects:
  • Efficacité (brute) de la recharge de la batterie HT.
    Enregistrer la valeur du compteur d'énergie solaire et le niveau du SOC (OBD) lorsque le véhicule est éteint. Répéter l'observation au demarrage. Reliez le gain SOC au gain des Wh du compteur. Cette méthode est extrêmement approximative. Il est nécessaire de prolonger le plus possible l'observation pour obtenir des données significatives. Mieux pour plus de jours. Considérez que 10 points de SOC valent environ 880 Wh et qu'il faut éviter d'atteindre plus de 70% du SOC pour ne pas s'engager dans l'arrêt de la recharge.
  • Effets de la charge directe du circuit de service 12V.
    Avec la voiture allumée et à l'arrêt dans l'ombre, tous les services contrôlables désactivés, observez l'absorption via OBD (puissance de décharge de la batterie avec HA, courant de décharge avec Scangauge, ...). Valeurs typiques fluctuant autour de 300 W (ou de 0.7-0.8 A). Répétez l'observation dans les mêmes conditions mais en plein soleil. On devriet pouvoir observer une petite diminution de l'absorption, en particulier en regardant le courant qui, par example, pourrait fluctuer entre le 0,6-0,7A. L'aspect intéressant, au-delà du petit effet, est la continuité de celui-ci, impliquant que le mécanisme «implusif» de chargement de la batterie HT ne s'applique pas ici.
Bonjour Laevus,

Corréler les index de collecte au SOC permettrait en effet de conclure si l'ODB affiche la production brute du module PV ou l'énergie effectivement transférée dans la batterie HT (en admettant que le chargeur mette le module PV à son maximum de puissance il y a les pertes dudit chargeur vers la batterie tampon, les pertes lors de la restitution de cette énergie par cette même batterie et enfin celles introduite par le convertisseur DC-DC élévateur vers la batterie HT).
Observer la consommation du bus DC HT à l'arrêt est une approche pragmatique. Pour une tension de batterie HT d'environ 350 V l'apport des 180 Wc du module PV dans les conditions idéales se traduirait par une réduction de la consommation d'environ 500 mA sur le bus.
Il y a sûrement de quoi faire quelques économies d'essence en mode hybride simple en retardant les cycles de recharge de la batterie HT dans les embouteillages prolongés . . .
Avis aux
 

Since10yea

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Bonjour @JPS57 , et tous les PHV brothers ,
Je ne me suis jamais livré à aucune comparaisons des valeurs de charge solaire en fonction de la température et je suis tout à fait d'accord avec toi sur le fait que ça doit jouer un rôle.
Le seul; constat significatif que j'ai relevé est celui ci :
Parfois , en plein soleil , j'ai constaté qu'il n'y a plus qu'un seul panneau d'allumé dans le menu TDB quand on met le contact général (Ready ).
Et puis si je refais la manip quelques minutes plus tard tous les panneaux " crachent " au maximum alors que l'ensoleillement n'a pas varié.
Je me pose la question de savoir si ça ne correspond pas à une phase de transfert de la batterie du TS vers la batterie HT ????
Il faudrait peut être que je mette en route une appli , ou plusieurs à la suite pour voir la valeur de la HT ???
Autre question que je me pose aussi c'est de savoir si le travail de charge de la batterie tampon suivi du transfert vers la HT fonctionne aussi quand on roule ???
J'avais vu une petite animation publicitaire de Toyota qui expliquait le fonctionnement, mais je ne me souviens plus si la voiture était en mouvement ???

C'est pour tout cela que j'aimerai bien faire fonctionner dans Torque le PID supplémentaire disponible dans la liste de ceux dédiés à la PHV et qui a pour titre : [PRIUS]SolarSensor (D side)
Si on l'édite on obtient :
- son numéro : 2124
- Son nom long : celui cité plus haut (grisé = non modifiable )
- Son nom court :Solar D (modifiable )
- Ses valeurs mini et maxi : 0.0 et 255.0 (modifiables )
- Son facteur d'échelle : x1
- Son équation : A (modifiable )
- Son entête d'ODB à utiliser : 7C4

Ma réponse est -elle là dedans ???
 

JPS57

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Bonjour @JPS57 , et tous les PHV brothers ,
Je ne me suis jamais livré à aucune comparaisons des valeurs de charge solaire en fonction de la température et je suis tout à fait d'accord avec toi sur le fait que ça doit jouer un rôle.
Le seul; constat significatif que j'ai relevé est celui ci :
Parfois , en plein soleil , j'ai constaté qu'il n'y a plus qu'un seul panneau d'allumé dans le menu TDB quand on met le contact général (Ready ).
Et puis si je refais la manip quelques minutes plus tard tous les panneaux " crachent " au maximum alors que l'ensoleillement n'a pas varié.
Je me pose la question de savoir si ça ne correspond pas à une phase de transfert de la batterie du TS vers la batterie HT ????
Il faudrait peut être que je mette en route une appli , ou plusieurs à la suite pour voir la valeur de la HT ???
Autre question que je me pose aussi c'est de savoir si le travail de charge de la batterie tampon suivi du transfert vers la HT fonctionne aussi quand on roule ???
J'avais vu une petite animation publicitaire de Toyota qui expliquait le fonctionnement, mais je ne me souviens plus si la voiture était en mouvement ???

C'est pour tout cela que j'aimerai bien faire fonctionner dans Torque le PID supplémentaire disponible dans la liste de ceux dédiés à la PHV et qui a pour titre : [PRIUS]SolarSensor (D side)
Si on l'édite on obtient :
- son numéro : 2124
- Son nom long : celui cité plus haut (grisé = non modifiable )
- Son nom court :Solar D (modifiable )
- Ses valeurs mini et maxi : 0.0 et 255.0 (modifiables )
- Son facteur d'échelle : x1
- Son équation : A (modifiable )
- Son entête d'ODB à utiliser : 7C4

Ma réponse est -elle là dedans ???
Bonjour Since10yea,

En l'absence des schémas de câblage de la Prius 4 PHV on ne peut que supputer. Travaillant dans le domaine des optimiseurs solaires je peux émettre quelques hypothèses quand au possible fonctionnement de l'électronique de puissance dédiée à la recharge de la batterie HT par le module PV. Le convertisseur (unique?) a trois fonctions: collecter le courant du module PV si possible à son point maximum de puissance (en effet comme l'a rappelé Laevus, le module a une puissance de 180 Wc, et il serait dommage de ne pas les exploiter intégralement), l'injecter dans une unité de stockage ou un bus basse tension et procéder à une élévation de tension suffisante pour réinjecter dans la batterie HT.
Il y a deux modes d'utilisation bien identifiés:

-) à l'arrêt contact coupé, le convertisseur fonctionne en abaisseur de tension (buck) si la tension de la batterie Nickel Métal Hydrure située dans l'accoudoir central est inférieure à celle du module à son maximum de puissance, tension que j'estime à environ 28V aux conditions STC (une cellule en Si monocristallin est dans ce cas à environ 0,5V, et comme il y a 56 cellules...). Il y a injection de courant donc recharge de la batterie tampon. Dès que celle-ci est pleine (probablement pas à 100% car il doit y avoir une marge de sécurité et je vois mal Toyota ou son équipementier s'amuser à faire une charge de finition qui est en règle générale assez lente) la batterie tampon est déchargée via la fonction élévatrice de tension tout en contrôlant son courant. L'idéal serait de ne pas dépasser la valeur de courant de charge afin de préserver la longévité de la batterie. Il est probable que le module PV continue à fournir du courant pendant cette phase de transfert.
Ces opérations ne présentent pas de difficultés techniques majeures sauf à disposer d'un convertisseur d'un rapport d'élévation élevé (nettement au dessus de 10 car la batterie HT dépasse les 350 V lorsqu'elle est bien chargée) et surtout à haut rendement pour que ce soit viable.

-) en roulant, comme le module PV risque de ne pas bénéficier d'une exposition stable en étant concerné de temps en temps par ce que l'on appelle dans le jargon des ombrages dynamiques (qui ne durent pas), il vaut mieux une stratégie de collecte "au fil du soleil": ainsi la fonction buck du convertisseur sert à alimenter directement le bus des accessoires stabilisé par la batterie 12V elle-même maintenue en charge par la batterie HT via un autre convertisseur buck. Ouf, mine de rien, il y a pas mal de technologie dans cette Prius!

Pour ce qui est des requêtes sur le bus CAN je ne peux pas t'aider car je n'ai pas encore relié de Dongle sur la voiture. Mais il y a de (très) bons spécialistes et développeurs sur le forum quant aux aspects purement informatiques;)...
 

Since10yea

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Merci pour ce retour @JPS57 ,
Tes hypothèses tiennent debout.
Hélas il nous manque des données importantes :
- Tension et intensité du PV en fonctionnement
- Tension et puissance de la batterie de transfert.
Ces éléments sont-ils disponibles sur le Bus-Can ? je serai tenté de dire oui vu qu'il y a quand même un menu au TDB qui indique de façon très sommaire le fonctionnement du PV
Si oui , avec quelle formule de PID peut-on les capturer ?

On peut comprendre que les développeurs et les spécialistes ne se bousculent pas au portillon vu la très faible diffusion de ce véhicule.:rolleyes:
Ce doit être un très gros boulot d'investigation et -à ma connaissance - aucun ne dispose à temps complet d'une P4 PHV sous la main pour effectuer des tests .

Je ne suis pas spécialiste et pour l’instant je me borne à tâtonner avec les PID' de Torque. Si je trouve quelque chose je ne manquerai pas de diffuser largement l'information.

CDLT
 

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Merci pour ce retour @JPS57 ,
Tes hypothèses tiennent debout.
Hélas il nous manque des données importantes :
- Tension et intensité du PV en fonctionnement
- Tension et puissance de la batterie de transfert.
Ces éléments sont-ils disponibles sur le Bus-Can ? je serai tenté de dire oui vu qu'il y a quand même un menu au TDB qui indique de façon très sommaire le fonctionnement du PV
Si oui , avec quelle formule de PID peut-on les capturer ?

On peut comprendre que les développeurs et les spécialistes ne se bousculent pas au portillon vu la très faible diffusion de ce véhicule.:rolleyes:
Ce doit être un très gros boulot d'investigation et -à ma connaissance - aucun ne dispose à temps complet d'une P4 PHV sous la main pour effectuer des tests .

Je ne suis pas spécialiste et pour l’instant je me borne à tâtonner avec les PID' de Torque. Si je trouve quelque chose je ne manquerai pas de diffuser largement l'information.

CDLT
Bonjour Since10yea,
pas de données précises sur le module PV sauf sa puissance crête aux conditions STC: 180 Wc. Une estimation quand même sur les caractéristiques de son point de puissance maximale (Maximum Power Point dans la langue de Shakespeare) : environ 28 V car il y a 58 cellules en série fonctionnant chacune typiquement à 0,5V pour ce point, donc un courant fourni par le module dépassant légèrement 6,4 A. Cependant si la batterie tampon a une tension inférieure à celle du module PV (très probable), le courant de charge sera sensiblement augmenté du fait de la conservation de la puissance transférée par la fonction buck du convertisseur (chargeur).

Pour ce qui est de cette batterie tampon on peut retenir la fourchette (très large) fournie par Wikipédia: une densité énergétique volumique comprise entre 140 et 300 Wh/l. Donc on peut estimer la capacité de cette batterie, ou plutôt un intervalle de capacité, (en Wh, pas en Ah) en calculant le volume interne de l'accoudoir puis en enlevant celui du petit rangement supérieur.

Pour ce qui est de la tension, comme c'est du Nickel Metal Hydrure, elle est forcément multiple de 1,2 V.
Si on table sur 12V (10 éléments donc ) on aurait un chargeur travaillant à la même tension, et pour la batterie tampon, et pour le bus d'accessoires stabilisé par la batterie plomb 12 V, et là on verrait le chargeur débiter 15A quand le module PV est à sa puissance crête de 180 W. Ayant la capacité de la batterie tampon en Wh on pourrait en déduire sa valeur en Ah en la divisant par 12.

Ensuite, s'il n'existe pas d'éléments du commerce ayant cette capacité alors c'est que la tension de batterie doit être plus importante. A condition de ne pas dépasser les 28V car recharge impossible sinon. Par itérations successives on devrait pouvoir proposer un couple nombre d'éléments/capacité unitaire plausible pour cette fameuse batterie tampon.

Si j'ai un peu de temps je me charge de faire ces quelques calculs élémentaires... :D
 

CarpeDiem

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Bonjour à tous
Je découvre au fur et à mesure les différents points particuliers de ce P4 PHV grâce à vos observations et connessances.
En fait, j'essaye plutôt de suivre vos démarches de décorticage de fonctionnement (y)
 

Since10yea

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Hello @CarpeDiem ,
Ça n'a pas de rapport direct avec le TS mais en effet on en découvre souvent sur cette voiture .....
Je viens de me rendre compte qu'il y a des cycles de charge et d’arrêt de charge de la batterie 12 volt " accessoires "
J'utilise l'application OBDLink de Scantools et j'ai configuré un "dashboard " qui me donne la tension batterie et la tension à l'entrée du module de contrôle .
Il y a un écart de 0,2 Volts entre les deux mais ça n'est pas un problème, c'est même compréhensible.
L'astuce est qu'au démarrage je lis 14,8 Volts pour la batterie et 14,6 Volts pour le M.d.C.
Puis au bout d'un certain temps il n'y a plus que 12,8 et 12,6.
Puis ça revient comme au début .... puis de nouveau le nominal de la 12 Volts etc. etc.
Comme dans une chanson célèbre : " ...ça s'en va et ça revient..... "
J'en ai déduis que le système doit effectuer des cycles de charge de la BT suivis de cycles de pause....?
Par contre je n'arrive pas à déterminer si il y a un lien avec la charge du TS ???
CDLT
 

CarpeDiem

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. Merci pour ces infos (y)
Bientôt, je devrais enfin pouvoir concrétiser quelques unes de ces descriptions :roule1:
Pour le moment, je patiente d'obtenir le véhicule
 

Since10yea

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Si ta future promise a un toit solaire tu vas tomber dans le meilleur moment de l'année pour en profiter...:)
 

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Hello @CarpeDiem ,
Ça n'a pas de rapport direct avec le TS mais en effet on en découvre souvent sur cette voiture .....
Je viens de me rendre compte qu'il y a des cycles de charge et d’arrêt de charge de la batterie 12 volt " accessoires "
J'utilise l'application OBDLink de Scantools et j'ai configuré un "dashboard " qui me donne la tension batterie et la tension à l'entrée du module de contrôle .
Il y a un écart de 0,2 Volts entre les deux mais ça n'est pas un problème, c'est même compréhensible.
L'astuce est qu'au démarrage je lis 14,8 Volts pour la batterie et 14,6 Volts pour le M.d.C.
Puis au bout d'un certain temps il n'y a plus que 12,8 et 12,6.
Puis ça revient comme au début .... puis de nouveau le nominal de la 12 Volts etc. etc.
Comme dans une chanson célèbre : " ...ça s'en va et ça revient..... "
J'en ai déduis que le système doit effectuer des cycles de charge de la BT suivis de cycles de pause....?
Par contre je n'arrive pas à déterminer si il y a un lien avec la charge du TS ???
CDLT
Bonjour Since10yea,

en effet les 14,8 V appliqués à la batterie ne sont apparemment pas une tension de floating (entretien) de la batterie au plomb mais bien une tension de recharge qui peut être appliquée par le convertisseur abaisseur (buck) relié à la batterie HT et normalement aussi par le chargeur relié à la batterie du panneau solaire. Ca serait intéressant de faire ces relevés avec un consommateur de courant important comme le dégivrage pour voir si ces cycles de recharge/décharge sont conservés ou si au contraire une tension fixe est appliquée sur le bus 12 V par l'un ou l'autre des convertisseurs.
 

Since10yea

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Hello @JPS57 , et tous le PHV Brothers.
oui , en effet il y a des manip à faire pour se faire une idée exacte de " comment ça se danse ".

Mais pour l'heure je focalise à fond sur le TS car je viens juste de réussir à faire marcher le PID " Solar Sensor " dans Torque.
Maintenant j'ai un compteur qui m'affiche une valeur sans unité , MAIS qui varie entre 25 et 95 selon l'exposition, la force de la lumière reçue et l'allumage du nombre de panneaux. 8)
C'est un bon début ; il me reste à comprendre 2 Pid's adjacents dans la liste et qui ont comme unité l'Ampère .
Leurs dénomination sont : SCC et SRC Solenoid Current
Je ne sais pas ce qu'ils représentent , ni si ils ont un quelconque rapport avec le TS ???.
Il me reste aussi à trouver - si ça existe ? - un ou des PID qui affichent le transfert d'énergie de la batterie tampon vers la HT

Si des spécialistes lisent ces lignes et sont intéressés je serais très heureux de partager avec eux les informations
 

JPS57

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Solenoid current: cela évoque peut-être le courant circulant dans la bobine du convertisseur buck employé et qui sert de chargeur à la batterie tampon. Des valeurs précises relevées dans les Pid's? En entiers sur 8 bits par exemple (0 à 255) ? En réels genre 1, 1.5, 2 A etc...?
 

Since10yea

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Hello les Amis,
Et bien moi je me cramponne (aux branches ) je crains trop que mon cerveau qui a pris le chemin vers les 71 printemps (dans 6 mois ) finisse par se ramollir :ronfleur: alors je continue à le faire marcher avec des trucs qui me branchent ( un peu comme ma Prius ).
Je viens même de dépanner l'alimentation d'un de mes PC alors qu'il m'aurait suffit d'en racheter une autre..... Et même pas bobo la tête :mrgreen:
Alors Torque , OBD Link et HA 8).. >>>>C'est encore plus beau quand c'est inutile.

@JPS57 Oui , c'est une piste.
L'éditeur de PID ne me donne pas grand chose :
les deux sont des 21a3 avec un OBD= 7B0
Les équations sont respectivement C*3/255 pour le SCC et F*3/255 pour le SRC ......
.... et je continue à patauger dans la structure des PID's:dead:
J'ai épluché les forums de Torque et de Scantools sans réussir à trouver un embryon de formation.
Je vais installer les 3 compteurs dans une page de Torque et suivre ce qui se passe.
Ce soir j'ai rentré le bolide à l'abri le SCC affichait 2 A , le SRC affichait 5 A .

Affaire à suivre....
CDLT
 
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