Remplacement batterie 12v plomb par une batterie lithium 13v

planétaire

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Ca y est j'ai remplacé la 12,4v plomb par une 13,6v lifepo4 A123 d'environ 18 Ah sur ma P2 sol.
Ma 12v plomb commençant à me poser problème lors du démarrage.
Au total plus de 8kg gagnés car la lithium pèse 2,4kg avec son bms et ses 2 câbles.
Faut dire que j'ai fait un boitier sans doute trop solide, c'est du 2mm plexi+8mm pour les 2 côtés où il y a les vis.
Finalement j'ai pû la mettre sur la tranche, il reste encore de la place derrière et plein sur le côté.
La 12v fait environ 10kg mais tout le fourbi de fixation et de serrage des 2 bornes pèse presque 500gr.
J'ai improvisé la fixation n'ayant pas les cotes avant.
Finalement elle repose sur deux blocs de mousse pour amortir les chocs et une patte en alu (découpée dans un reste d'enjoliveur plat) est fixée par 2 vis de 6 dans les trous prévus pour la 12v et tient correctement la batterie lithium.
Au passage il n'est pas nécessaire de déposer le conduit d'air pour retirer la 12v, ni la batterie de condensateurs. Il faut juste retirer une vis et un écrou de 6 et déconnecter les 2 bornes.

Sur la photo on aperçoit le bms qui est vers l'avant des A123 et vers le bas de la photo en bonne partie caché sous la borne +.

J'ai repris le système de serrage des pattes des accus que j'avais fait avec la batterie 4,5kWh de ma première plug-in avec pattes en laiton.
J'ai soudé deux câbles pour le + et le - avec deux cosses diam 6 aux deux bouts.
J'ai serré tout ça avec les boulons qui servaient pour la batterie 12v.

Ensuite j'ai testé.
Démarré en power-on ma P2. L'intensité sur la 13v est monté à 5A puis est redescendue à 0,7A au bout de quelques minutes.
A l'avant au lieu de 14v il n'y avait plus que 13,8v. Donc la prius doit se dire : j'ai un accu chargé.
Il y a eu 5A au début car à un moment j'ai deux accus connectés. Celui à l'avant qui ne faisait plus que 11,8v et le lithium. Il a donc été un peu déchargé le temps de débrancher la 11,8v.

Auparavant j'avais constaté que jamais la tension sur la 12v ne dépasse 13,98v. Quand je connecte le chauffage (ptc heater) qui consomme 700w la tension monte à l'avant de la P2 jusqu'à 14,4v mais descend un peu au niveau de la 12v, un dixième de volt environ.
Donc les A123 ne vont jamais dépasser 3,5v. C'était un des points d'incertitude et c'est important ils n'aiment pas les surtensions.
De plus le bms que j'ai connecté, un modèle actif à condensateur est absolument bluffant. Si on le laisse travailler quelques temps il est capable de ramener les 4 accus à moins d'un millivot de différence. Après une semaine au repos et suite à une recharge jusqu'à 14v il n'y avait qu'un centième de volt de différence. C'est tout simplement parfait.

Donc des accus A123 qui manquent un peu de capacité pour être utilisés dans ma plug-in vont continuer leur vie à bord.

Pendant le montage/démontage j'avais branché l'ancienne 12v de la P2 de mon épouse, laquelle n'avait plus qu'environ 1,1Ah disponible. Elle est descendue de 12,4 à 11,7v pendant ce temps. Or elle pouvait encore démarrer cet hiver sa P2, avec un triangle rouge toutefois.

Batterie_13v6.jpg

A+ ;-)
 
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litaire

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La connectique est presque plus volumineuse que ce qui y est connecté...
Si le coffre de ton ancienne batterie était non cloisonné tu aurais presque pu le remployer : la place libérée étant difficilement exploitable et relativement mal située...
Expérience très intéressante : quid de la durée dans le temps et le maintient des capacités de la source par grand froid et grosses chaleurs ?
:jap:
 

planétaire

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Pour ma part je ne risque rien. Ces accus n'avaient pas assez de capacité pour être utilisés dans un pack HT, puisque ce sont ceux qui ont le moins de capacité qui limitent la distance en EV.
La transformation m'a coûté le prix du bms, environ 20€. Une varta c'est une soixantaine d'€. De plus le principe d'utiliser des accus déclassés (et deux fois) alors qu'ils peuvent servir tout à fait correctement va dans une démarche qui consiste à éviter cette course folle à la consommation, même si le recyclage en limite aujourd'hui les dégâts.

Au niveau froid aucun soucis, les 2 techno d'accu sont défavorisées, mais les A123 ont une résistance interne très faible comparée à un accu au plomb, donc au moment de la petite pointe de conso au démarrage de la prius ils baisseront moins en tension. Ici le record de froid n'est "que" de -13°C.
De plus la tension de stabilisation des A123 est vers 3,36v disons 13,4 volts alors que les 2 batteries plomb que j'ai maintenant dans mon garage c'est 12,4 volts. Déjà plus d'un volt de plus.
Au niveau des hautes températures j'ai la même préoccupation pour cette batterie 13v que pour mon pack de 140 accus A123 qui est à quelques dizaines de cm dans le même coffre: ne pas laisser ma P2 trop chauffer en plein soleil. L'été dernier je l'avais protégée avec moulte isolants métallisés placés derrière les vitres.
Pour ce qui est du nombre de cycles de vie, là zéro soucis. Les A123 comptent en milliers avant de n'avoir plus que 90% de la capacité initiale et comme on ne cycle pas cette batterie en temps normal...

Le seul point non résolu est le risque d'endommager les accus si ma P2 les vidait complètement. Pour l'instant je n'ai pas trouvé de système qui ne consomme presque rien à l'arrêt et qui débrancherait les 4 accus vers, disons 10v. Il faut dimensionner ce système au pire, donc 120A. Ceci dit cela ne nous est jamais arrivé en plus de 6 ans de conduite avec nos 2 P2. Je suis convaincu que les différents systèmes de la P2 se déconnectent au fur et à mesure, je n'ai plus d'ampoules à filament mais des led. Il ne doit rester que des ecu. D'après certains même rendus à zéro, si cela se fait à très faible intensité et sachant que le bms continue à équilibrer les 4 cellules d'accus, il n'est pas sûr que les A123 seraient endommagés.

A+ ;-)
 

Julienr

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8) je suis bluffé par le gain de poids. C'est énorme 8 kg pour le changement d'une batterie.

En tous cas, c'est toujours aussi appréciable de lire tes expériences Planétaire.
 

planétaire

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@Julienr. Merci. Notes que j'ai réduit la capacité de 35Ah à 18Ah. A même capacité le gain de masse est d'un peu plus de 6kg.
Je pense que 18Ah suffiront largement. Je ne vide pas la 12v de ma P2 à l'arrêt. Avec 1 à 2Ah on démarre une P2.
Et en cas de besoin un petit coup de power-on et ce sont les 9kWh de la partie plug-in qui rechargeraient la 13v.:jap2:

Pour une prius la différence de poids est infime (mais je compte bien l'utiliser...), c'étaient juste 8kg mal placés en porte à faux derrière.
Concernant cette nouvelle 13v, j'ai d'autres idées, donc à suivre.

@77dan
L'autre P2 vient d'avoir une varta au plomb. D'ailleurs aujourd'hui je n'ai pas 4 autres A123 de capacité assez proches et assez élevée. Et puis il vaut mieux que je teste d'abord, il y a entre autre dans ma P2 un petit voltmètre qui va me permettre de savoir ce qui se passe.

Photo sans le gros capuchon rouge protecteur:
Batterie_13v6_l.jpg

A+ ;-)
 

Ageasson

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:p8 Kgs en porte à faux derrière, ben, cela ne se trouve pas chez une anorexique....
...Dans le temps, en vêtements féminins, on disait un faux cul !
 

Julienr

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je n'ai pas de grosse notion en électricité, d'où ma question :
le fait que tu sois passé de 35ah à 18ah ne va t il pas être une contrainte pour le système électronique de la voiture ?

(Est que tu connais la consommation électrique de la voiture lorsque celle-ci est à l'arrêt ?)
 

77DAN

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a prendre en compte aussi, la capacité de ces accus à délivrer de forts ampérages pendant une courte période.
Et puis une fois démarré, la grosse batterie alimente le circuit 12V.
Ca peut juste poser problème si on reste longtemps en mode "accessoires" avec la radio ou un compresseur d'air ou autre
 

planétaire

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Tout à fait.

Tiens, Julienr voici une mesure le matin discrètement : 13 mA pour une Prius Sol (Et là j'ajoute les 0,3mA du bms)

Avec les accus lithium genre A123 l'auto-décharge est très faible, quelques % par mois.
De plus ils tiennent la tension sur facile 90% de leur capacité.
Dans nos plug-in on a plus de 80% de la tension à 90% de vidage.

Donc avec 90% de 18Ah on a plus de 1200 heures devant soi soit plus de 50 jours.

Par contre se méfier si on écoute de la musique, il faut passer en power-on de temps en temps. On a environ 5 heures devant soi, dans le meilleur des cas.

Un lien vers les caractéristiques des accus au plomb, selon la température, le taux de décharge etc...
 
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77DAN

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ils se rechargent plus vite que les batteries au plomb non?
Ca peut être intéressant pour ceux qui roule peu et font de petits trajets
 

AUTOMATE

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Et pourquoi pas utiliser une batterie solaire de 12v en gèle et ajouter un panneau solaire simple sur le cache coffre.
 

planétaire

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Le tout début, le démarrage en power-on.

Bon, pour revenir sur le sujet de cette discussion: le remplacement de la batterie au plomb par un modèle au lithium,

Voici l'intensité mesurée à la sortie de la batterie 13v lors du démarrage de la prius pendant 2,5 secondes puis recharge de cette batterie pendant 10 secondes. J'ai ensuite coupé le contact.

167153197f20e328c.png


Il faut donc très peu d'énergie pour qu'elle démarre et que la batterie HT recharge la 13v.

Le premier tiers de seconde ressemble fort à une charge de condensateur.

Ordre de grandeur : 20 ampères moyens, soit 250 Watts pendant 2 secondes avec une pointe à 50 ampères disons 0,14 Wh !:-D

Lors de la recharge il y a visiblement un hachage dont j'ignore l'origine.
Edit: Le graphique est complètement remplacé. La cause du hachage est découverte et ne concerne pas la batterie 12v.

L'intensité de charge débute un peu au-dessus de 30 ampères (la 13v a été un peu vidée avant de commencer) avec aussi une pointe à au moins 40 ampères. J'ai écrit "au moins" car l'échantillonnage est de 1mS. Donc entre deux mesures on ne sait pas. Pour comparaison j'ai mesuré 95A de pointe sur la 12v plomb.

Un lien vers d'autres mesures de courant

A+ ;-)
 
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Jim59

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A la coupure du contact, ça continue à tirer (environ 0,6 A) sur la batterie pendant longtemps ? Le plafonnier peut-être ?
 

planétaire

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Aucun plafonnier n'était allumé. Par contre il y avait le bip bip dû à la clé laissée dans l'encoche. :mur:
De toute façon l'intensité décroit progressivement. Elle ne baisse vraiment que quand la prius est au repos, portes fermées. Voir les mesures citées au post 10.
Dans ces 0,6A il y a le capteur qui a servi à la mesure, mais c'est infime.
 

AUTOMATE

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Oui mais j'ai déjà la batterie et le panneau solaire de 15W, j’utilise pour ma cafetier expresso
quand je part en vacance. Juste j'aimerais savoir si c'est possible d'adapter comme ça plus de problème si la voiture reste plus d'un mois sans bouger ou si j'oublie les plafonnier. Je passerais tout en LED.
 

planétaire

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Concluant

Petite synthèse après 15 jours et plusieurs centaines de kilomètres parcourus.
Le fonctionnement est parfait.
Il y a clairement légère baisse de la consommation. Auparavant avec la batterie au plomb la tension à l'avant de ma P2 était de 14v en roulant, elle se stabilise maintenant au bout d'un certain temps qui varie de 4-5 minute à une vingtaine à 13,9v. Ceci montre qu'il n'est plus besoin de recharger cette batterie en roulant comme auparavant.
Ce temps dépend de la durée d'immobilisation sans roulage, c'est logique.
Ce temps de repos a une influence aussi sur la tension juste après le démarrage, qui peut monter à 14,2v maintenant au grand maxi et sur une courte durée.
Il me semble, mais je ne serai pas catégorique, que le Hsd "apprend" la présence d'une nouvelle batterie. Lors des premiers trajets la tension variait plus que maintenant, en plus et en moins elle pouvait descendre à 13,8v ce qui est plus qu'exceptionnel maintenant.

Petite parenthèse, mais elle concerne quand même la batterie 13v.
Penser à utiliser des ampoules led au lieu de celles d'origine à filament. Car en cas d'oubli, non seulement la consommation est bien inférieure, mais les ampoules à filament ont une résistance interne plus faible quand elles n'éclairent pas, alors qu'on souhaite vivement le contraire pour la survie des accus. On voit sur ce graphique qui compare une ampoule de veilleuse, qu'à 3v les led arrêtent de consommer, les filament sont encore à 50% de leur intensité. Il y a nettement plus de chance de sauver la batterie.
Comparo_led_filament.PNG


Clairement le message #14 a montré que pour démarrer une prius ce n'est pas d'énergie dont on a besoin (144 milliWatts heure) mais d'une source de tension qui ne faiblit pas en dessous de disons 10-11v pendant les 2 à 2,5 secondes de la phase de démarrage. Un vieil accu au plomb va perdre de sa tension lors de la charge des condensateurs de 0 à 0,3 secondes et vue sa lenteur de réaction en hiver n'aura pas le temps de remonter assez pour la phase 3 quand il faut plus de 0,8A.

A ce sujet j'ai comparé deux démarrages. C'est une copie conforme, sauf sur la phase "de réflexion" entre 0,3s et 0,9s cette durée pouvant être plus courte.

Aujourd'hui les 4 éléments d'accus A123 reliés en série ont tous les 4 la même tension, 3,317 volts. Un grand bravo à ce bms.
 
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Julienr

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Salut planétaire, je viens aux nouvelles de ta batterie lithium 13V.

Tu en es toujours aussi satisfait ?
As tu rencontré des difficultés depuis que tu l'as mise en place ?
 
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