Question caractéristiques des cellules des batteries des gotway récents

[koto]

J'aimerais connaître la capacité électrique d'une cellule des batteries utilisées sur une MsuperX par exemple. Quelqu'un peut me donner l'info ?

Merci.

PS: J'essaie de comprendre une bonne fois pour toutes la constitution de nos batterie. Je comprends le principe des trucs du type 20PS3 ou je ne trouve pas d'info sur la capacité d'une cellule

J'ai vu des infos sur les tensions max, nominal et minimal des cellules Li-Po (je suppose que c'est ce qui est utilisé par gotway) mais je n'ai rien sur la capacité électrique d'une cellule.

[papaCoursac]

Le 16/08/2019 à 07:42, koto a dit :

J'ai vu des infos sur les tensions max, nominal et minimal des cellules Li-Po

Les cellules LI-Po ( lithium-polymer) sont surtout utilisées en modélisme à cause de leur endurance à supporter une charge très rapide ( sur un drone dont la batterie ne donne que 15 minutes de vol c'est essentiel, même si tu as 3 packs de batterie et 2 chargeurs).

Nos EDPM utilisent des Lithium-ion, en grosses capacités, donc chères (la batterie est l'élément le plus cher d'une monoroue) donc à ménager pour préserver au maximum leur longévité, d'où des attentions du type Charge Doctor, stockage à 80% et charge à puissance modérée. On considère qu'une batterie au lithium-ion doit être chargée en charge lente cad à une intensité n'excédant pas C/2. Ce sont des cellules du type 18650 (18 mm de diamètre et 65 mm de longueur). Toutes les cellules Lithium-Ion ont les mêmes tensions (max/moy/min) qui sont caractéristiques de la chimie de la cellule, quelque soit la marque (le fabricant) ou la taille de la cellule. Par contre la capacité (C) dépend de la taille de la cellule, du fabricant, de la technologie de fabrication et de la gamme de produit. Les meilleures cellules 18650 ont une capacité de 3,5 Ah (3,5 Ampères heures donc 3,5 Ampères pendant 1 heure).

Sur une Kingsong 18L par exemple, nous avons une batterie 20S4P en 3,5Ah. Cela veut dire 4.2V (max) x 20= 84V et C= 3.5 x4 = 14 Ah . Donc, de façon habituelle, cette batterie ne doit pas être chargée à plus de C/2 = 7A. Kingsong annonce que le circuit de charge peut supporter 10A, ce qui est utilisable exceptionnellement en randonnée pour un boost  rapide. Par contre la 18XL est une 20S6P donc 3.5x6 = 21 Ah et peut donc être rechargée de façon routinière à 10A. Attention, la Gotway MSX 1600  Wh a la même batterie mais son circuit de charge standard ne supporte pas 10A: il faut le renforcer avant de pouvoir charger la MSX à 10A.

J'espère que c'est maintenant plus clair pour toi. ?

[koto]

Il y a 23 heures, papaCoursac a dit :

Les cellules LI-Po ( lithium-polymer) sont surtout utilisées en modélisme à cause de leur endurance à supporter une charge très rapide ( sur un drone dont la batterie ne donne que 15 minutes de vol c'est essentiel, même si tu as 3 packs de batterie et 2 chargeurs).

Nos EDPM utilisent des Lithium-ion, en grosses capacités, donc chères (la batterie est l'élément le plus cher d'une monoroue) donc à ménager pour préserver au maximum leur longévité, d'où des attentions du type Charge Doctor, stockage à 80% et charge à puissance modérée. On considère qu'une batterie au lithium-ion doit être chargée en charge lente cad à une intensité n'excédant pas C/2. Ce sont des cellules du type 18650 (18 mm de diamètre et 65 mm de longueur). Toutes les cellules Lithium-Ion ont les mêmes tensions (max/moy/min) qui sont caractéristiques de la chimie de la cellule, quelque soit la marque (le fabricant) ou la taille de la cellule. Par contre la capacité (C) dépend de la taille de la cellule, du fabricant, de la technologie de fabrication et de la gamme de produit. Les meilleures cellules 18650 ont une capacité de 3,5 Ah (3,5 Ampères heures donc 3,5 Ampères pendant 1 heure).

Sur une Kingsong 18L par exemple, nous avons une batterie 20S4P en 3,5Ah. Cela veut dire 4.2V (max) x 20= 84V et C= 3.5 x4 = 14 Ah . Donc, de façon habituelle, cette batterie ne doit pas être chargée à plus de C/2 = 7A. Kingsong annonce que le circuit de charge peut supporter 10A, ce qui est utilisable exceptionnellement en randonnée pour un boost  rapide. Par contre la 18XL est une 20S6P donc 3.5x6 = 21 Ah et peut donc être rechargée de façon routinière à 10A. Attention, la Gotway MSX 1600  Wh a la même batterie mais son circuit de charge standard ne supporte pas 10A: il faut le renforcer avant de pouvoir charger la MSX à 10A.

J'espère que c'est maintenant plus clair pour toi. ?

Merci beaucoup. Il y a encore quelque chose qui me manque. Il me semble que la KS-18L a une capacité totale de 1036Wh (quelque chose comme ça). Comment passe-t-on de 20S4P à 1036Wh ?

En fait, il me faut un cours de base. J'ai besoin que l'on précise le vocabulaire.

Une cellule a une taille (physique) de 18mm x 65mm en gros (je ne parle pas de diamètre). Tension max = 4.2V, Tension Moyenne = 3.7 V et Tension mini = 2.5V. Est-ce que ces données sont exactes.

Pour la suite partons de ces données: On met en série 20 cellules. On obtient don un ensemble avec une tension de 4x4.2V = 84V. D'après ce que tu écris, la capacité de cette ensemble doit toujours être de 3.5Ah. Est-ce exact ?

Ensuite, on met en parallèle 4 ensemble du même type. L'ensemble a toujours une tension de 84V, par contre la capactié est de 4x3.5Ah = 14Ah. D'après ce que tu as écrit ça a l'air d'être ça.

Je ne comprends pas quand on dit qu'il ne faut pas charger à plus de C/2=7A car C est en Ah. Donc C/2 doit être en Ah. Je suppose qu'il y a un petit souci dans le langage. Il faut peut-être dire qu'il ne faut pas charger à plus de  7Ah. Ce qui suppose que aund on dit qu'on a un chargeur de 3A, ça veut peut-être dire de 3Ah en fait. Exact ?

En tout cas, j'ai l'impression que pour la batterie 20S4P on doit avoir une "quantité d'énergie" (C'est quoi le mot exact ?) de 14Ah x 84V = 1176Wh. Par contre je viens de constater que si on utiliser la tension nominale des cellules, on obtient 20 x 3.7V x 14Ah = 1036Wh !!!!! Ouais je trouve les 1036Wh. Est-ce que c'est ça le bon calcul ?

Et si on fait la même chose avec une 20S6P on obtient 20 x 3.7V x 6x3.5Ah = 1554Wh !!! Ouais, j'ai l'impression que je tiens le bon bout là. Tu peux confirmer ????

 

Donc la règle de calcul simple simple est:

20 S  6 P ===> 20 x (tension nominale d'une cellule:3.7) x 6 x (capacité d'une cellule: 3.5) et ça donne le résultat en Wh.

 

[chtipépé]

La capacité des batteries est calculée à partir de leur tension nominale, ( 3,7v ) et non leur tension maxi, ( 4,2v ), c'est pour cela que tu trouves des différences!

[Invité]

(20*3.7V)*(4*3.5A)=1036 Wh

Après pour gonfler les chiffres (souvent pour les powerbank), tu utilise la tension max 4.2V

Modifié le 22 août 2019 par Hansolo

[papaCoursac]

@koto Oui, tu as tout compris. Bravo . Pour préciser un peu plus:

La capacité d'une batterie, c'est la quantité de courant (la quantité d'électrons) qu'elle est capable d'emmagasiner et donc de restituer (en théorie, les fin de décharge sont problématiques, les basses températures et les décharges très rapides réduisent la capacité). Elle s'exprime en ampères-heure (Ah). Une batterie de 10 Ah peut fournir un courant de 10A pendant 1 heure, ou 0.5A pendant 2 heures ou (théoriquement) 20A pendant 1/2 heure. Tu remarqueras que cela n'a rien à voir avec sa tension. En automobile, où la tension de 12V est standard, la capacité en Ah est une unité pratique à utiliser. Sur nos EDPM, beaucoup moins parce que la tension est très variable d'un véhicule à l'autre (48, 67, 84, 100, bientôt 126V) et que ce qui nous intéresse c'est l'autonomie et donc l'énergie stockée et non pas le courant. L'énergie, c'est du Watt-heure (Wh, sur la facture Energie du KWh), avec le même principe: une batterie de 100 Wh peut fournir 100 W pendant 1 heure ou 200 W pendant 30 minutes, toujours en théorie. Comme la tension de nos batteries est très variable avec la charge (de 2.5 à 4.2 V par cellule Li-ion comme tu le sais) il faut utiliser la tension moyenne d'une batterie pour calculer l'énergie stockée: E = Vmoy x C. La tension moyenne par cellule est de 3.6 V, certains disent 3.7 V, les constructeurs d'EDPM utilisent 3.7, cela donne des chiffres plus flatteurs...Cette capacité énergétique d'une batterie, on l'appelle couramment "capacité", c'est un abus de langage mais c'est plus simple, nous permet de comparer des batteries de tension différentes: peu importe la tension, si ta monoroue a une capacité d' 1 KWh, tu peux espérer faire environ 40 à 60 Km suivant ton poids et les conditions de roulage.

Une petite remarque: Suppose que tu te déplaces à une vitesse de croisière constante (c'est souvent le cas en randonnée dans de grands espaces) disons 30 Km/h et que ta roue consomme en moyenne 500 W pour rouler à cette vitesse (ne me prends pas au mot, ce sont juste des nombres ronds et plausibles). Au départ, quand ta roue est bien chargée , tu vas consommer 500 W/ 84 V = 6A. En fin d'étape quand tu n'auras plus que 3 V par cellule et qu'il sera largement temps de recharger, tu consommeras pour la même vitesse 500/60 = 8.3 A, donc plus ta batterie est déchargée et plus tu tires dessus! Pour parler vulgairement, c'est quand elle est la plus faible que tu lui en fous plein la gueule. Et elle n'aime pas du tout la bougresse, si tu as une montée, des nids de poule, du vent de face en fin de parcours, les risques de plantage augmentent dramatiquement. C'est juste une petite chose à garder à l'esprit quand tu as faim et envie de cravacher pour atteindre le McDo nourricier ?

[koto]

Il y a 3 heures, papaCoursac a dit :

@koto Oui, tu as tout compris. Bravo . Pour préciser un peu plus:

La capacité d'une batterie, c'est la quantité de courant (la quantité d'électrons) qu'elle est capable d'emmagasiner et donc de restituer (en théorie, les fin de décharge sont problématiques, les basses températures et les décharges très rapides réduisent la capacité). Elle s'exprime en ampères-heure (Ah). Une batterie de 10 Ah peut fournir un courant de 10A pendant 1 heure, ou 0.5A pendant 2 heures ou (théoriquement) 20A pendant 1/2 heure. Tu remarqueras que cela n'a rien à voir avec sa tension. En automobile, où la tension de 12V est standard, la capacité en Ah est une unité pratique à utiliser. Sur nos EDPM, beaucoup moins parce que la tension est très variable d'un véhicule à l'autre (48, 67, 84, 100, bientôt 126V) et que ce qui nous intéresse c'est l'autonomie et donc l'énergie stockée et non pas le courant. L'énergie, c'est du Watt-heure (Wh, sur la facture Energie du KWh), avec le même principe: une batterie de 100 Wh peut fournir 100 W pendant 1 heure ou 200 W pendant 30 minutes, toujours en théorie. Comme la tension de nos batteries est très variable avec la charge (de 2.5 à 4.2 V par cellule Li-ion comme tu le sais) il faut utiliser la tension moyenne d'une batterie pour calculer l'énergie stockée: E = Vmoy x C. La tension moyenne par cellule est de 3.6 V, certains disent 3.7 V, les constructeurs d'EDPM utilisent 3.7, cela donne des chiffres plus flatteurs...Cette capacité énergétique d'une batterie, on l'appelle couramment "capacité", c'est un abus de langage mais c'est plus simple, nous permet de comparer des batteries de tension différentes: peu importe la tension, si ta monoroue a une capacité d' 1 KWh, tu peux espérer faire environ 40 à 60 Km suivant ton poids et les conditions de roulage.

Une petite remarque: Suppose que tu te déplaces à une vitesse de croisière constante (c'est souvent le cas en randonnée dans de grands espaces) disons 30 Km/h et que ta roue consomme en moyenne 500 W pour rouler à cette vitesse (ne me prends pas au mot, ce sont juste des nombres ronds et plausibles). Au départ, quand ta roue est bien chargée , tu vas consommer 500 W/ 84 V = 6A. En fin d'étape quand tu n'auras plus que 3 V par cellule et qu'il sera largement temps de recharger, tu consommeras pour la même vitesse 500/60 = 8.3 A, donc plus ta batterie est déchargée et plus tu tires dessus! Pour parler vulgairement, c'est quand elle est la plus faible que tu lui en fous plein la gueule. Et elle n'aime pas du tout la bougresse, si tu as une montée, des nids de poule, du vent de face en fin de parcours, les risques de plantage augmentent dramatiquement. C'est juste une petite chose à garder à l'esprit quand tu as faim et envie de cravacher pour atteindre le McDo nourricier ?

Merci beaucoup pour ces explications. De plus, c'est drôle. Merci à vous tous !!!

Et pour la peine, voici ce que j'en ai fait. Et puis dites-moi s'il y a de grosses bétises dans ce que je raconte dans le document ci-joint:

 

batteries.pdf

[papaCoursac]

il y a 9 minutes, koto a dit :

Et puis dites-moi s'il y a de grosses bétises dans ce que je raconte dans le document ci-joint:

Ben non, ça me parait très bien tout ça, ça aide effectivement à faire l'inventaire des possibles. Des commentaires tout de même sur le possible vs souhaitable:

- Les 1P sont à éviter absolument: le moindre mauvais contact dans la chaîne de cellules, il n'y a plus de batterie et tu manges le bitume. Aucune sécurité, dangereux.

- Les 2P, à mon avis, c'est trop juste. Les cellules ont en général un courant de décharge maximum de 10 A (continu, tu peux monter au dessus en transitoire) donc tu peux tirer 20 A, c'est peu. Les cellules ont une résistance interne ( de mémoire de l'ordre de 0.015 Ohms) qui s'ajoute en série, tu en mets 20, tu as R = 0.3 Ohms, tu tires 10A sur chaque pack, tu as 3 V de chute de tension, c'est tout sauf négligeable et cela réduit ta puissance disponible. Les KS 14D sont des 2P, j'en ai eu une et je te garantis qu'en dessous de 50% de batterie, ça craint.

- Les 4P, c'est ce que j'ai sur ma 18L, j'en suis ravi. Lorsque tu mets des packs en parallèle, tu divises d'autant la résistance interne; un 20S4P a un quart de la résistance interne d'un 20S1P. Je suis descendu à 15 %de batterie avec une roue qui restait encore utilisable (sur le plat et à vitesse modérée).

- Les 6P, c'est le luxe mais attention, les intensités possibles en transitoire sont énormes  (plus de 100A), c'est le domaine des dégâts matériels importants (les pertes par effet Joule sont proportionnelles au carré de l'intensité): des gaines de câble fondent et créent des courts-circuits, des soudures fondent, libèrent des cables et font interrupteur etc...Il faut un hardware qui soit prévu pour les courants très forts, c'est rarement le cas et ça pèse lourd. 8P et plus me paraissent déraisonnables avec les contraintes de poids d'une monoroue.

- Pour les raisons qui précèdent, si l'on veut monter en puissance et/ou en autonomie les monoroues, il me semble préférable de rester en 4 ou 6P et de monter en tension: c'est bien ce que l'on voit se passer avec les nouvelles roues.?

[koto]

J'ai une MsuperX 1600Wh donc je devrais le savoir mais comme je n'ouvre pas mes machines j'aimerais savoir comment c'est fait là-dedans. Il y a un 20S6P ? D'après ce que tu dis @papaCoursac  je crois reconnaître que même à 15% de batterie elle peu encore rouler assez vite.

Juste Par rapport à ce que tu racontes, est-ce qu'il y a une différence entre une  2 x 24S3P et une 24S6P, en dehors du fait que si une batterie meurt l'autre est encore vivante ?

[papaCoursac]

Il y a 8 heures, koto a dit :

est-ce qu'il y a une différence entre une  2 x 24S3P et une 24S6P

D'un point de vue électrique, c'est strictement la même chose. Pas d'un point de vue utilisation de l'espace: un pack 24S3P est plus facile à caser dans un espace restreint, avoir 2 packs identiques te permets d'en caser un de chaque côté de la roue pour l'équilibrage. Pour une utilisation de l'espace optimum, les constructeurs peuvent être amenés à scinder encore plus leur batterie, par exemple en faisant 3 x 24S2P. Par exemple, sur un des modèles de Nikola, Gotway à déplacé la carte mère qui était sous la poignée et un installé un petit pack de batterie à la place. En ce qui concerne ta MSX 1600 Wh, c'est bien du 20S6P mais je ne connais pas l'organisation physique de la batterie. Tu trouveras l'info sur ce forum, sur U tube aussi. Bonne glisse!?

[Invité]

Chez GW, les packs 800 Wh en 84V sont en 20S3P, 2 packs pour les 1600 Wh, 3 packs pour les 2400 Wh. 

[frabad]

13 hours ago, koto said:

Et pour la peine, voici ce que j'en ai fait. Et puis dites-moi s'il y a de grosses bétises dans ce que je raconte dans le document ci-joint:

<hors-sujet>

+1 pour le document rédigé avec LaTeX, ça fait sérieux ? tu devrais toutefois paramétrer ta classe article en français (\documentclass[french]{article}) avec babel pour avoir des libellés traduits (Part -> Partie) et des tirets de liste au lieu de boulettes anglophiles.

</hors-sujet>

Merci pour le doc.

Modifié le 23 août 2019 par frabad

[koto]

Il y en a qui se posent des questions sur facebook en rapport avec ce file de message. Je remets ici un ancien document que j'ai déjà posté et j'ajoute un autre document.

batteries.pdfpile-batterie-gyroroue.pdf