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>> Prius 2 - Batteries tout sur la petite, la grosse...

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Vieux 11/11/2005, 13h13   #1
shadoko
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Par défaut capacité et puissance des batteries

Une Prius comporte deux batteries : la grosse batterie haute tension située derrière les sièges arrière, de type NiMH (nickel-hydrures métalliques), et une petite batterie au plomb 12V "ordinaire", située dans le coffre.

La batterie 12 V de la Prius est plus petite que sur les voitures traditionnelles du fait qu'elle n'a pas à lancer le moteur (c'est la grosse, de 202 V, qui s'en charge). Or c'est uniquement la petite qui est connectée lorsque la voiture ne fonctionne pas, elle peut donc se décharger assez facilement (surtout si elle doit alimenter, par exemple, un système d'alarme antivol). L'avantage, c'est qu'une simple batterie 12V de chantier peut dépanner et démarrer la voiture...

Quant à la batterie principale, sa capacité est de... 6,5 Ah, soit bien moins que les batteries traditionnelles, mais sous 202 V ! Ce qui fait une énergie de 6,5*202 = 1313 Wh. Mais même ça, ce n'est pas une énergie considérable, contrairement aux idées reçues (et en plus seule une fraction est utilisée !) : une familiale Diesel actuelle peut avoir une batterie 12V de 80 Ah, ce qui fait 960 Wh d'énergie stockée. Finalement pas beaucoup moins... ce n'est donc pas tellement l'énergie stockée qui fait la différence, mais surtout la capacité à se charger et se décharger rapidement, la forte tension et la faible résistance interne qui permettent une grande puissance. La batterie de Diesel qui est donnée (par exemple) pour 80 Ah, 12 V et 380 A, fournira une puissance maxi de 4,5 kW environ (et sans doute pas pendant très longtemps). Celle de la Prius est donnée pour 21 kW.
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Vieux 20/11/2005, 21h23   #2
libride
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Bonsoir,

Je suis intrigué ce soir,car j'ai constaté un phénomène qui ne m'était jamais arrivé auparavant . Je m'explique :
Ce week end j'ai pris la Prius noire (1° mise en service janvier 2004)que je n'avais pas conduite depuis pas mal de temps et j'ai le sentiment que le cycle charge/décharge des accus est différent d'une Prius à l'autre . A l'aller comme au retour, le voyant de charge présentait presque constamment 7 ou 8 barrettes vertes (oui je dis bien 7 ou ; pour repasser à des barettes bleues , j'étais "obligé" d'accélérer franchement jusqu'à la vitesse maximale (+ de 180 km/h compteur) , mais dès que je revenais à des vitesses raisonnables (entre 135 et 145 compteur) les témoins de charge repassaient très rapidement dans le vert et restaient ainsi jusqu'à l'arrivée!
Ce phénomène a-t-il été déjà constaté par d'autres ?
Est ce dû au fait qu'il fait froid (2° vendredi, 0° ce soir)?
Je suis perplexe , et peut-être que nos grands savants (shadoko, Double Hybride, Pont Vert, Priusfan .......) auront une réponse.
Sinon cette Prius vient de dépasser les 29000 km et elle doit passer bientôt sa deuxième révision ; j'en parlerai aux techniciens , mais je doute avoir une meilleure réponse de leur part .
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Vieux 21/11/2005, 19h59   #3
falcone
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Bonsoir,

Je suis intrigué ce soir,car j'ai constaté un phénomène qui ne m'était jamais arrivé auparavant .
Moi aussi! Et ça m'est arrivé ce matin sur un trajet autoroutier entre Lille et Evreux (304 Km), parcours avec de nombreuses montées et descentes. La température a varié de -1° à 3° et j'ai tout le temps utilisé le régulateur(15% du trajet à 110 km/h, 85% à 132 km/ compteur).
C'est la douzième fois que je fait ce trajet dans ce sens et jusqu'à présent (et dans les mêmes conditions, hormis les températures), j'avais les batteries au vert uniquement à la fin de la décélération aux péages : ma conso moyenne (calculée) s'établie à 5,8 l/100, avec une fourchette allant de 5,6 à 6,1 (ODB) dépendant des conditions de circulation (vent, densité du traffic etc...).
Et ce matin...j'accèlere sur la rampe d'accès de la voie rapide qui amorce mon parcours, les batteries se mettent au vert, et elles le sont restées tout au long du parcours!!!
J'ai même cru un moment à un dysfonctionnement et je me suis surpris à guetter un signe de surchauffe...
Par contre ma conso : 6,4 l/100 (ODB) !
Je n'ai jamais fait aussi mal...
Je me joins donc à libride pour solliciter les lumières de l'excellent professeur Shadoko (ou l'un de ses disciples)
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Vieux 21/11/2005, 22h37   #4
shadoko
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Désolé, mais ma Schtroumpfette n'a jamais manifesté de tels symptomes et je ne vois absolument pas d'explication à ce genre de comportement... Il y a sûrement une raison, mais je donne ma langue au chat (d'oc, habitant le Sud-Ouest).
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Vieux 21/11/2005, 22h51   #5
libride
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Citation:
Envoyé par shadoko

Désolé, mais ma Schtroumpfette n'a jamais manifesté de tels symptomes et je ne vois absolument pas d'explication à ce genre de comportement... Il y a sûrement une raison, mais je donne ma langue au chat (d'oc, habitant le Sud-Ouest).


Je précise : pendant les trajets , le schéma des flux sur l'écran de contrôle montrait une charge presque permanente des accus , d'où une consommation + élevée que d'habitude (0,3 à 0,5l/100). Je rappelle qu'il faisait froid , A/C sur 22°, codes allumés , mais seulement 2 personnes + bagages légers dans le véhicule .
Enfin , la voiture était particulièrement véloce , et pouvait grimper rapidement et facilement à sa vitesse maximum .

ça ne fait pas avancer le schmillblick, mais c'est tout ce que je peux ajouter à l'attention de nos chers docteurs és Prius .
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Vieux 21/11/2005, 23h16   #6
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Même constatation pour moi en ce qui concerne les flux de chargements, A/C sur 20° (moins frileux que libride, vu mon pelage ), et également codes allumés (on travaille tôt nous, c'est pas comme certain).

J'étais tout, seul, et vu mon mode de conduite, je n'ai pas pu sentir de différence quand à la "vélocité".
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Vieux 22/11/2005, 01h41   #7
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Bonsoir,
...
Ce phénomène a-t-il été déjà constaté par d'autres ?
J'ai exactement le même phénomène avec ma Prius
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Est ce dû au fait qu'il fait froid (2° vendredi, 0° ce soir)?
Je suis perplexe ...
J'avais abordé dans ce post: http://priustouringclub.com/phpBB2/viewtopic.php?t=93
Une démonstration théorique de l'augmentation de consommation pour le cas de la circulation en ville en particulier dans les bouchons.
Mais là il s'agit d'autoroute...
En partant du bon vieux principe de Lavoisier « Rien ne se perd, rien ne se crée. » On en déduit que pour que la batterie se remplisse plus il faut que le moteur consomme plus à énergie égale fournie pour le déplacement ou que son rendement augmente. On constate tous que le moteur consomme plus par temps froid y compris sur autoroute donc le rendement au mieux n'augmente pas. Enfin, l'augmentation de la quantité d'énergie disponible dans la batterie est considréablement moins importante que l'augmentaion de la consomation de carburant.
Donc la question de base c'est:
Pourquoi le moteur consomme-t-il plus ?
2 voies à creuser:
  • A travail mécanique égale celà serait une baisse du rendement
    Augmentation de l'énergie necessaire pour faire avancer le véhicule.
L'air froid qui rentre dans le moteur est plus froid, compte tenu du théorème de Carnot le rendement du moteur devrait augmenter une fois qu'il est en température. Donc ce n'est pas de se coter qu'il faut chercher.
Le bloc-moteur est refroidi par un système hydraulique, serait-il trop refroidi? Non, le refroidissement hydraulique est régulé par recyclage court du circuit d'eau comme sur tous les moteurs à refroidissement à eau. Une panne du Calorsta sur les moteurs des années 70 / 80 entraînait une surconsommation car le moteur ne montait pas en température. Sur la Prius la régulation est plus sophistiquée et tous les tests démontrent que le moteur chauffe en été en une minute et un peu plus l'hiver mais rien pour expliquer l'augmentation de consommation sur un long parcours...
La résistance à l'avancement du véhicule augmente l'hiver, il est vrai que la densité de l'air augmente avec la baisse de température à taux d'humidité constante. La hausse du taux d'humidité diminue la densité de l'air et mais l'air est généralement plus sec en Hiver (les jours ou il ne pleut pas). Toutefois la résistance à l'avancement du véhicule n'est qu'en partie dut au frottement de la pénétration dans l'air, il y a aussi le frottement des roues sur le sol.
Ce point est donc un facteur qui va dans le sens de la compréhension d'une hausse de l'énergie que le moteur doit fournir quand il fait froid, toutefois je n'ai trouver aucun ouvrage permettant de calculer la proportion de cette variation compte tenu de l'influence du taux d'humidité qui est lui même intiment lié à la température. (Appel aux physiciens pour sortir la formule type
T = 1/2 r S Cx v2
ou r est la densité de l'air ou S et la surface frontal de la PRIUS Cx= 0.26 (le Cx de la PRIUS) v est la vitesse
T est la traînée que le moteur doit compenser.
Je cherche la formule complémentaire pour faire dépendre la densité r de l'air de sa température et de son humidité.
Si r varie de façon importante on peut imaginer que la consommation varie en proportion de la part de T dans la résistance à l'avancement de la Prius. C'est donc une voie à creuser. Toutefois l'influence du facteur altitude ou pression atmosphérique serait aussi à intégrer mais nous nous contenterons de comparer des parcours effectués sur une même route donc à la même altitude mais il est vrai que la pression varie aussi en fonction du temps qu'il fait !
Enfin, le dernier facteur serait que pour chauffer l'habitacle le temps de fonctionnement du moteur doit augmenter. Autant cela se démontre à faible vitesse en ville ou dans les embouteillages autant l'excès de chaleur à évacuer sur autoroute est tel que cela rend impossible cette voie de démonstration, à une exception près: si la proportion utilisable de la chaleur dégagée par le moteur dans le circuit hydraulique est faible. Rappelons-nous des 2 CV, AMI 8 et autres GS Citroën à refroidissement à air où l'hiver pour avoir chaud dans l'habitacle il fallait mettre en place des caches sur la calandre pour ralentir le refroidissement naturel du moteur et obtenir de l'air chaud autour des cylindres pour se chauffer.
La Prius consommant le même ordre de grandeur de carburant que ces véhicules anciens, il est peut-être nécessaire de mettre en place des caches pour calorifuger le sous capot de la Prius l'hiver.
:-o Bon tout cela passe par des mesures puis des expérimentations, et dire que les ingénieurs de Toyota au Japon connaissent très bien toutes les réponses à nos questions...

1ère étape: vérifier que la température du bloc-moteur reste la même par temps de froid sur un même parcours autoroutier à 110 km/h. Ensuite on regarde si la température du bloc-moteur varie selon que l'on chauffe ou non l'habitacle de la Prius. Qui veut faire ce test ? Avec un interpréteur CAN compatible avec la 3ème génération de la PRIUS (2004)
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Vieux 22/11/2005, 07h49   #8
priusfan
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Citation:
Envoyé par DoubleHybride
...
Enfin, le dernier facteur serait que pour chauffer l'habitacle le temps de fonctionnement du moteur doit augmenter. Autant cela se démontre à faible vitesse en ville ou dans les embouteillages ...
1ère étape: vérifier que la température du bloc-moteur reste la même par temps de froid sur un même parcours autoroutier à 110 km/h. Ensuite on regarde si la température du bloc-moteur varie selon que l'on chauffe ou non l'habitacle de la Prius. Qui veut faire ce test ? Avec un interpréteur CAN compatible avec la 3ème génération de la PRIUS (2004)
Effectivement par température extérieure +1° ,temp intérieur +21° cela se traduit par une conso de 8l/100 dans un bon embouteillage. dés que l'on coupe la clim le moteur s'arrète.
Avec le can view on peut voir la conso en L/H , c'est interessant car à l'arret , on peut mesurer l'influence du chauffage.
Pour faire des mesures au can view, j'attends le retour de pontvert ou d'un volontaire car il est hors de question de noter des infos en conduisant.
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Vieux 22/11/2005, 10h54   #9
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La réponse de DoubleHybride est circonstanciée, et détaillée . J'y adhère complètement, mais elle ne répond pas à la question: Pourquoi les accus sont ils constamment en charge ? les barettes témoins en vert de manière quasi permanente ?
Est ce un dysfonctionnement ?
Que la voiture consomme + dans les conditions décrites est tout à fait normal et compréhensible , mais pourquoi la gestion de la charge réagit elle ainsi ? chose jamais constatée auparavant (chinois).
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Vieux 22/11/2005, 16h46   #10
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Envoyé par libride
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Envoyé par shadoko

Désolé, mais ma Schtroumpfette n'a jamais manifesté de tels symptomes et je ne vois absolument pas d'explication à ce genre de comportement... Il y a sûrement une raison, mais je donne ma langue au chat (d'oc, habitant le Sud-Ouest).


Je précise : pendant les trajets , le schéma des flux sur l'écran de contrôle montrait une charge presque permanente des accus , d'où une consommation + élevée que d'habitude (0,3 à 0,5l/100). Je rappelle qu'il faisait froid , A/C sur 22°, codes allumés , mais seulement 2 personnes + bagages légers dans le véhicule .
Enfin , la voiture était particulièrement véloce , et pouvait grimper rapidement et facilement à sa vitesse maximum .

ça ne fait pas avancer le schmillblick, mais c'est tout ce que je peux ajouter à l'attention de nos chers docteurs és Prius .
L'explication est simple :

Il faut arrêter de mettre du nitrométhane à la place du sans plomb

Plus sérieusement, n'est-ce pas simplement parce que quitte à ce que le moteur thermique s'allume plus souvent pour assurer le chauffage les batteries sont aussi plus souvent rechargées ?
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Vieux 22/11/2005, 19h01   #11
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Par défaut capacité et puissance des batteries

à quoi correspond les différentes couleurs des barrettes. :-o
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Vieux 22/11/2005, 19h30   #12
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Par défaut Re: capacité et puissance des batteries

Citation:
Envoyé par philiprius
à quoi correspond les différentes couleurs des barrettes. :-o
Batterie Verte Fluo ==> Batterie Pleine vu du SOC
Ce qui ne veut pas dire que la batterie est physiquement pleine puisque Toyota a réglé une plage de régulation de la batterie pour qu'elle ne soit jamais pleine ou jamais vide.

Le SOC est donc une réduction de la plage d'utilisation de la batterie pour qu'elle dure 8 ans. (Sa garantie)
Lorsque la batterie est pleine toute barre vert fluo, la loi d'arrêt du moteur thermique est facilité en particulier dans les faibles descentes (c'est mieux que le mode EV).

Batterie Bleue: C'est la plage normale d'utilisation dans la zone SOC

Batterie mauve ou rose: La plage basse de régulation du SOC est atteinte, le moteur thermique est mis en route même à l'arrêt pour ramener la batterie en bleue. (Au moins au centre de la plage bleue)
Le mode EV est désactivé dès que la batterie touche le rose

La batterie sans barre, allume le triangle rouge sur le tableau de bord
Même sur autoroute pied au plancher en cote il est très difficile d'enlever toutes les barres car la puissance globale est régulée à la baisse.

Grâce à la plage SOC même sans barre, la batterie a toujours de quoi faire démarrer le moteur thermique avec MG1 + MG2 en frein moteur.
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Vieux 22/11/2005, 20h02   #13
shadoko
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Petite remarque : SOC (ou SoC) = State of Charge, c'est-à-dire état de charge de la batterie tout simplement.

Si quelqu'un peut me donner les limites inférieure et supérieure pour la NHW20 je suis toujours preneur...
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Vieux 22/11/2005, 23h52   #14
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Envoyé par shadoko
Petite remarque : SOC (ou SoC) = State of Charge, c'est-à-dire état de charge de la batterie tout simplement.

Si quelqu'un peut me donner les limites inférieure et supérieure pour la NHW20 je suis toujours preneur...
J'ai lu quelque part que la plage pratique utilisée était de l'ordre de 50% de la capacité théorique de la batterie qui fait 201,6 volts 1,3 kWh soit 0,65 kWh utilisable.
Une batterie NiMH pour durer ne doit pas sortir de la tranche 50% de sa capacité.

Un petit heuristique que je me suis construit par l'observation et le calcul:
(Attention il ne s'agit pas de données officielles mais seulement de données probables car ele recoupe théorie et pratique)

Dernière barrette rose éteinte ==> niveau de charge 32,5%
(La clause de sauvegarde pour faire redémarrer le moteur thermique quoi qu'il arrive)
2 barrettes roses seraient l'équivalent de batterie chargée à 45%
5 barrettes bleues seraient l'équivalent de batterie chargée à 63,75%
C'est le niveau de régulation normale de la batterie que le système de régulation charge à atteindre en permanence.
8 barrettes vert-fluo, au moment ou l'on l'allume niveau de charge 82,5%
Extra (équivalent du remplissage de la dernière barrette) batterie chargée à 88%

Le niveau extra est déduit par le fait qu'en descente de col après l'allumage de la dernière barrette il faut encore descendre l'équivalent de quoi allumer une barrette avant que se déclenche automatiquement le mode surmoulinette frein moteur obligatoire qui fait même tourner le moteur à essence pendant quelques secondes lorsque l'on s'arrête à un feu en pied de col par exemple (cela m'est arrivé 2 fois).

En résumé:
60% - 45 % ==> Niveau normalement utilisable par le mode EV
Soit 3 barrettes = 18,7% de la capacité théorique de la batterie, soit 0,243 kWh soit 2 km

Extra range batterie vert fluo 8 barrettes + le chargement de la 8ème barrette
88% - 45% ==> 43% de la capacité théorique de la batterie, soit 0,559 kWh soit 4,6 km

J'ai lu qu'un américain après une panne d'essence avait fait 10 Km, possible mais avec beaucoup de chance avec une petite descente...
L'histoire ne dit pas si son moteur thermique est reparti après avoir mis de l'essence.

Cela se recoupe par les chiffres de mon Kangoo ER:
Batterie 11,5 kWh (plage pratique) pour faire 80 km à 45 km/h soit 143 Wh au km.
La Prius II étant un peu plus fluide que le Kangoo ( ) elle ne consomme que 120 Wh au Km
Enfin, rien que pour lancer la lourde Prius de 0 à 45 km/h il faut consommer environ 50 Wh.
Le mode EV c'est donc un mode très doux.
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Vieux 23/11/2005, 13h18   #15
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La réponse de DoubleHybride est circonstanciée, et détaillée . J'y adhère complètement, mais elle ne répond pas à la question: Pourquoi les accus sont ils constamment en charge ? les barettes témoins en vert de manière quasi permanente ?
Est ce un dysfonctionnement ?
Que la voiture consomme + dans les conditions décrites est tout à fait normal et compréhensible , mais pourquoi la gestion de la charge réagit elle ainsi ? chose jamais constatée auparavant (chinois).
Une idée tirée de ce que j'ai lu par-ci, par-là.

Tout d'abord le postulat de base, il fait froid, la voiture roule à grande vitesse et il faut réchauffer l'habitacle la seule source de chaleur permettant de réchauffer l'habitacle sur la prius étant le moteur thermique. Or, compte tenu des conditions le refroidissement du moteur est particulièrement efficace (celui de l'habitacle aussi d'ailleurs) et de la tendance de la Prius à faire tourne le thermique le moins vite possible il est donc nécessaire de demander au thermique de produire plus de chaleur.

À basse vitesse ou dans les embouteillages, la Prius met en marche le moteur sans recharger la batterie en laissant MG2 assuré la propulsion du véhicule (si l'on ne bourrine pas trop sur l'accellérateur) et en faisant tourner MG1 à vide (voir sur forum-auto l'article de 64 http://www.forum-auto.com/sqlforum/s...0.htm#12601715).

Sur l'autoroute produire plus de chaleur se traduira par une augmentation du régime du moteur thermique. Or étant donnée la vitesse de la voiture les 3 moteurs participent à la propulsion il n'est donc pas possible de faire comme à basse vitesse & l'augmentation du régime du thermique va se traduire (à vitesse constante) par une augmentation de la production d'électricité (contrairement à la situation à faible vitesse où la rotation du thermique n'implique pas de production d'électricité). Il ne paraît donc pas stupide de stocker ce surplus dans la batterie.

Si je n'ai pas raconter trop de conneries, sur autoroute aussi, il manque un chauffage électrique sur la Prius.
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Vieux 12/12/2005, 23h19   #16
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geotrouvetout est ici : http://privatenrg.com/PriusBattery.htm#BattOpen
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Vieux 12/12/2005, 23h40   #17
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Ca c'est du lien !
En cas de coup de frein sévère ou d'accident cette Prius peut devenir une bombe ou prendre feu... Aux USA, l'administration est plus tolérante sur les transformations de véhicule qu'en France où le risque c'est de ne pas être couvert par son assurance...
Enfin, il faut bien des ouvreurs pour faire avancer les choses.
J'ai appris dans ce super-lien que le planétaire a besoin d'être lubrifié par la rotation des planétaires au moins tous les 7 miles (soit 11 km), voilà qui est limite pour le rassemblement LYON-BEAUJOLAIS 2006, cela mérite de planifier un nouveau test de ma part pour vérifier ce point.
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Vieux 13/12/2005, 00h51   #18
Less Polluter
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J'en ai rêvé ... ce gars l'a fait !

J'avais émis un jour l'idée d'équiper la Prius (II) d'un pack optionnel qui logerait dans le double fond du coffre. Je ne suis pas allé jusqu'à supprimer la roue de secours, comme lui l'a fait mais après tout pour quoi pas ? Le but du jeu étant d'augmenter l'autonomie en EV donc perfs en ville (au sens conso basses). Le tout rechargeable chez soi évidemment. Le jour où l'on aurait besoin de partir loin armes et bagages on enleverait les "boosters" et le tour serait joué.

Ceci dit Double Hybride a raison conceranant le risque des dommages aux batteries pouvant avoir des conséquences dramatiques en cas de choc arrière.

Le bidouillage dans le logement de la roue de secours m'inspire. Je dois avoir 2 ou 3 packs des piles de chez Nikko. Comme je suis un grand garçon et les voitures R/C ce n'est plus tellement mon truc voilà une bonne idée pour les réutiliser !

Il y a 5 ans de là j'ai lu dans un bouquin qu'on mettait au point des piles quelque_chose-polymères constituées des fines couches de matériau ce qui allait permettre de créer des accus aux formes épousant les cavitées internes des carrosseries. Quelqu'un en a entendu parler ? C'en est où ?

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Vieux 13/12/2005, 16h34   #19
jcf57
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Il s'agit sans doute de la batterie lithium métal polymère,
voir ici :
http://www.batscap.com/
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Vieux 13/12/2005, 19h23   #20
disco
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Yep,

Remplacer par exemple le Nic/met/Hyb d origne par des LI/IOn reste a mon avis un reve. Si cela est parfaitement faisable sur le plan technique, cela complique aussi assez serieusement la partie Charge/Decharge ainsi que la partie gestion d une plage beaucoup plus grande du cote voltage utilisable de ces batterie.
Mais le pire reste du cote de la gestion de la securite "Incendie" Il be faut pas oublier que CHAQUE element de base doit etre sous controle en temps REEL (Tension max / temperaure et le courant max admissible) J ai perso vu un Schleppi de chez A**** faire des siennes et pourtant il n y avait que 9 elements Li/Ion qui se battait en duel............(env 12 Volt)
C etait TRES impressionnant. Et pourtant il y avait une armada de protection autoproteges qui ete censee eviter ce genre de desagrement...............
Perso je ne me sentirais pas du tout en securite avec 200 Volt de batteries Li/ion embarquees dans mon dos (ou ailleurs)
Le meilleur choix du moment reste encore les batteries Ni/MH. En theorie les Ni/Cd seraient meilleurs (I Max) mais malheureusement il y a le probleme de "l effet memoire"

A+

Disco

Apres Demain...............
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