2013/2014,AutoMagique IV en attendant Zoé

Les chapitres 2005: Prologue l'achat Utilisation de La Toujours Contente: mai - juin - juillet - août - septembre - octobre - novembre - décembre
2006: janvier - février - mars - avril - Rallye Phébus - mai - Rallye 21 - juin - Le record - juillet - Août - Septembre - Octobre - Novembre - Décembre
2007: janvier - février - mars - avril - Rallye Monte-Carlo - mai - Phébus 2007 - juin juillet août - septembre 2ème traversée - octobre novembre - décembre
2008: janvier - Epilogue Toujours Contente - Août 2008 Naissance de l'Auto-Magique - septembre - Octobre novembre - Décembre
2009: janvier février - mars - avril
- mai - Phébus 2009 - juin et Solar évent - Juillet et Aout - septembre 4ème Traversée - octobre à décembre
2010: janvier février mars - avril - mai juin - Phébus 2010 - juillet août - septembre - octobre - novembre & décembre

2011: janvier février mars - avril mai juin - 2ème semestre 2011
2012: janvier à Décembre
2013: janvier 2013 à Avril 2014

2013, l'année qui aurait dut être celle de mon passage sur Zoé ...

En attendant une Zoé conforme à mes attentes, c'est à dire offrant des services en tout point supérieur à mon Auto-Magique, l'Auto-Magique va progresser en passant en version IV

C'est à dire progressivement 100% Lithium !

Janvier 2013 - En attendant ZOE...(10 mois de retard) ,

507 km Energie de traction 41,6% lithium 58,4% NiCd. 184 kWh coté prise soit 367 Wh du km coté prise
        dont 38 kWh de chauffage 90% du temps. (13,6 heures de roulage soit 36,8 km/h moyenne)

L'auto-Magique a 56.321 Km au compteur.

Février 2013 - En attendant ZOE... (11 mois de retard),

314,8 km Energie de traction 37,31% lithium 62,69% NiCd. 119 kWh coté prise soit 378 Wh du km coté prise
        dont 37 kWh de chauffage 95% du temps. (10,04 heures de roulage 31,34 km/h moy)

L'auto-Magique a 56.784 Km au compteur.

Mars 2013 - En attendant ZOE... (12 mois de retard),

485 km Energie de traction 48,3% lithium 51,7% NiCd. 166,1 kWh coté prise soit 342 Wh du km coté prise
        dont 16 kWh de chauffage 60% du temps. (15,6 heures de roulage 31,3 km/h moy)
        (La Prius est restée au garage)

L'auto-Magique a 57.587 Km au compteur.

Avril 2013 - En attendant ZOE 2...  avec chargeur 16A opérationnelle sur prise courante  - promise pour la fin de l'année

108 km Energie de traction 68,3% lithium 31,6% NiCd. 43,2 kWh coté prise  (4,2 heures de roulage 25,2 km/h moy)

L'auto-Magique a 57.587 Km au compteur.  Deux pannes de monoblocs ont limité son usage ce mois.

Constat: L'auto-Magique consomme un peu d'électricité même si l'on ne s'en sert pas.

Voir le reportage du remplacement d'un monobloc du bac avant avec la techno performante des amateurs en 2 Heures et sans pont s'il vous plait !

Mai 2013 - En attendant ZOE 2...  tant que cela roule il y a de l'espoir  - Mon Kangoo l'Auto-Magique à 12 ans !

427 km Energie de traction 58 % lithium 42% NiCd. 118,9 kWh coté prise  (14,6 heures de roulage 29,3 km/h moy)

L'auto-Magique a 58.124 Km au compteur.  Zéro essence ce mois !  Z comme mon édito du mois à lire

Les batteries Motcell Lithium chinoises ont plus de 3 ans d'usage maintenant, qui l'eut cru !

Juin 2013 - En attendant ZOE 2...  2eme sauvetage da la batterie NiCd

739 km Energie de traction 82,2 % lithium 17,8% NiCd. 181,5 kWh coté prise  (24,03 heures de roulage 30,7 km/h de moyenne)

L'auto-Magique a 58.861 Km au compteur.  La Prius a été de sortie une journée pour un aller-retour Chambéry qui eut été possible avec le Kangoo si j'avas eu la certitude de trouver un prise pour recharger ma voiture...

Les batteries Mottcell Lithium chinoises sauvent littéralement l'Auto-Magique en assurant 82,2% du job. Mes batteries NiCd sont à l'agonie aussi je les préserve un maximum en les sous utilisant. Le rendement global en pâti un peu à cause d'aller retour intempestifs d'énergie entre batterie lithium et batterie NiCd, en gros 14Kwh de gaspiller soit à peu prêt 2 Euros. Je peux me l'offrir en attendant l'arrivée de la ZOE (2?) équipée d'un chargeur permettant l'usage du CRO.  (Cordon de charge occasionnel)

Noté que passer 24 heures sur un mois dans une voiture zéro bruit c'est reposant je n'imagine même plus ce que serait de passer ces 24 dans un diesel qui tue dit gazo mazout clac-clac.

Juillet 2013 - En attendant ZOE 2...  2ème sauvetage da la batterie NiCd

444,7 km Energie de traction 61,2% lithium 38,8% Ni Cd. 153,6 kWh (12,35 heures de roulage 35,98 km/h moy.)

Août 2013 - En attendant ZOE 2...  Un mois d'usage de plus...

413,9 km Energie de traction 58,25% lithium 41,75% Ni Cd. 117,6 kWh coté prise soit 284 Wh du km coté prise
        pas de chauffage. (12,74 heures de roulage 32,48 km/h moy)
 

Septembre 2013 - En attendant ZOE 2...  Innovation sur l'Auto-Magique !

L'Auto-Magique reçoit une modification expérimentale importante: 2 monoblocs STM5 sont remplacés par 4 cellules lithium 117Ah et une protection très spéciale !

Le Kangoo ne pourra donc plus rouler sans l'énergie restituée par une batterie lithium.

Il est grand temps de ré-innover afin que l'Auto-Magique reste compétitive et fonctionnelle.

Bienvenue à L'Auto-Magique version IV

Même dimension en longueur et en hauteur.
1 cm de plus en largeur mais comme il n'y a plus besoin de refroidir ce n'est pas un soucis en supprimant l'espace entre 2 rangées dans le bac.

Deux ans que je me creuse la tête à trouver la solution, Eureka plus on fait simple mieux cela marche !

Je suis tombé en pamoison devant ce petit objet noir...  vendu chez les caravaniers et sur le net à partir de 19,99 Euros !

C'est un mini soufflant 12 Volts 15 Ampères, il a juste la bonne largeur et se case avec le gain de place du remplacement de 2 STM5 par l'assemblage des 12 Mottcell 39Ah.

Le BMS que j'ai imaginé autour du fameux économique Cellogs a une double puissance de 15 Ampères/30 Ampères en association avec le mini soufflant et il ne coute pas grand chose à la vue de sa performance !

Le principe de régulation est très simple. Les cellules Mottcell ayant une capacité supérieure aux batteries NiCd placées en série, elles ne risqueront donc jamais d'être vide avant les NiCd.

Un petit système de relais pilote les soufflants à partir des alarmes Cellogs8 qui gèrent 4 cellules (donc sans les déséquilibrer)

Les éléments Mottcell seront donc juste plafonnés en tension à environ 90% de leur capacité, histoire de garder 10% pour absorber le freinage récupératif qui par ailleurs est limité automatiquement par le Kangoo quand la tension batterie dépasse les 150 Volts (protection NiCd). La précision de l'équilibrage à donc une certaine tolérance pour conserver 90% du SOC

Ayant rajouté 12 volts de batterie la plage haute de tension auto-limite le freinage récupératif quand le SOC est au dessus de 80%. Le surplus sera absorbé je l'espère par mon montage original.

Seuil de tension haute BMS 1 réglé à 3,41 volts atteint sur l'une des cellules pour le premier test de roulage, le soufflant 1 se mets en route 15 A pour absorber le courant de charge ou une partie du freinage récupératif sur 12 vols Mottcell

Seuil de tension haute BMS 2 réglé à 3,50 volts atteint sur l'une des cellules, le soufflant 2 se mets en route (donc 30A pour absorber le surplus de freinage récupératif).

La charge des éléments Mottcell seront donc plafonnés à 3,41 volts (en présence du courant de charge), une sorte d'équilibrage par le haut laissant le chargeur du Kangoo remplir normalement les éléments NiCd restants.

Dans cette première phase de tests les deux soufflants seront raccordés à la même batterie 12,8 Volts de 4 cellules Lithium.

Un cas de succès de cette première étape vers le 100% lithium, le bac avant sera transformé 100% Lithium c'est à dire remplacement de 8 monoblocs STM5 par quatre ensembles lithium 12 volts décrit sur cette page. Les soufflants seront décalés au pas de 6 volts de façon à assurer un équilibrage plus fin entre les cellules. Le soufflant existant aussi en version 30A ce qui permettra d'en loger 6 dans le bacs sans soucis.

Pour le premier test de roulage, j'ai mis un PC ultraportable  dans le Kangoo surveillant les tensions en temps réel via usb et Cellogs.

Je commence par charger à fond les batteries NiCd jusqu'à plafonnement par le déclanchement du soufflant des Mottcell. Le soufflant se mets en route à intervalle régulier.

Départ, le Kangoo roule correctement, c'est le moment de voir ce qu'il a dans le ventre. Pied au plancher, la tension des éléments Mottcell ne s'effondre pas malgré les 200A  ! à 60 km/h je lâche d'un coup l'accélérateur pour voir ce qu'il va se passer malgré le niveau encore haut des cellules. Le plafonnement à 3,45 volts a marché après une seconde à 3,63 V le temps du déclanchement de la chaine de régulation.

Voici les graphes obtenus sur un des Cellogs:

Rappel il s'agit d'un test très dur: pied à fond et lâcher brutal d'accélérateur à 60 km/h induisant des courants entre -250A et +150A.

Le niveau de tension batterie hybride (NICD+ LiFePO4) de fin de roulage est au dessus qu'au début du test par l'apport de la batterie range-extendeur LiFePo4. Cette batterie a été couplé en fin de parcours.

Reste à tester maintenant le plein freinage récupératif avec une tension globale batterie à moins de 145 volts pour vérifier que les Mottcell associés aux deux soufflants absorbent les 250A de freinage récupératif. Le freinage récupératif reprend sa pleine puissance quand la jauge batterie est sous les 80% depuis le passage de l'Auto-Magique de 132 Volts à 148 Volts.

Nous étudierons de près la résistance interne du circuit LiFePo4 versus celle des NiCd, il est probable qu'il faille déplacer la prise de tension de l'élément VC4 qui se trouve trop près de la liaison de soutirage induisant des excès de variation de tension par rapport à l'intérieur de la cellule.

Voici la première charge de test pour tester le régulateur au retour du premier test de roulage :

A : Interconnexion batterie range-extendeur à la batterie principale

B : By-pass de la diode anti-retour (gain 0,5 volt) - Charge variable de 10A à 2A

C: Mise en charge 15A des 2 batteries 148 volts couplées

D: Déclanchement du premier niveau de régulation par plafonnement réglé sur 3,41 volts

Bref, tout à fonctionner du premier coup pour cette sortie inaugurale test sur une durée total de test sur 1H02

8/9/2013: Premier roulage significatif de l'Auto-Magique IV

Allez retour 40 Km avec trajet autoroutier - Le graphe des 4 cellules lithium remplaçant les 2 monoblocs NiCd.

Je suis très satisfait de la réaction de l'ensemble, les 3,6 Volts n'ont pas été franchi.

J'ai modifié les réglage des seuils des Cellogs après ce premier test pour améliorer l'écrêtage, test du nouveau réglage à faire.

La charge automatique c'est déroulé toute seul garce à l'écrêtage des Lithiums.

Reste à faire un test jusqu'en fin de décharge, mais il faudra faire plus de 120 km pour cela

La voie vers l'Auto-Magique V est ouverte, Auto-Magique V tous les éléments NiCd remplacés par du Lithium, la Zoé n'a plus qu'à bien se tenir car les 200 km d'autonome sont possibles d'autant que le Kangoo pourrait perdre 88kg au passage.

Journée du 11/9/2013 - Trajet Villeurbanne - Rochetaillé - Lyon Vaise -Villeurbanne 43 km

Le régulateur excréteur a tenu son rôle. Toutefois la vitesse de la descente étant limitée à 50 km/h les freinage étaient donc limité en grosse intensité.

Parcours sur le plat le long de la Saône - De nombreux feux font stopper et redémarrer le véhicule. 70 km/h max sur ce parcours.

Passons à la recharge après ce parcours:

C'est ici que l'on est rattrapé par le très bon rendement du LiFePo4 par rapport au moyen rendement de la batterie NiCd

La solution par perte thermique fonctionne mais n'est pas complètement acceptable sur le plan écologique. 60 Wh sont perdu dans ce montage pour 20 AH d'utilisation (soit 2%)  mais étaient perdus avec les éléments 100% NiCd de toutes les façons.

Nous allons analyser cela plus en détail dans les journées qui vont venir.

Journée du 12/9/2013 - Trajet Villeurbanne - Musée Ampère Poleymieux et retour 46 km

Les 365 mètres de dénivelé rajoute pour l'Auto-Magique 1,78 kWh de consommation soit 12 Ah sous 148 volts.

A noter, le niveau de tension de la batterie à l'arrivée est au dessus que la tension de départ grâce à l'apport de la batterie Range extendeur sur cette partie du parcours.

On constate un léger écrêtage au court de la descente de Poleymieux vers les rives de la Saône. La zone bleu foncée correspond au roulage à 90 km/h sur le périphérique Laurent Bonnevay après Téo. La batterie range extendeur n'apportant de l'énergie que par intermittence car elle est en fin d'autonomie lors de gros soutirage <80A.

Sur les 46 km aller et le retour:

La batterie principale a délivré 4 kWh soit 26 Ah, on est donc encore loin d'un test complet visant les 75 Ah.  Le 21 septembre jour du l'iOn Rallye cela sera le grand test car ce sont plus de 80 km au programme pour l'Auto-Magique avec des batteries NiCd un peu en fin de vie. Véhicule fabriqué en 2001 et batteries fabriquées en 2003.

La batterie Range extendeur a délivré 6,74 kWh soit 45 Ah  elle a donc fait les 2/3 de l'apport en énergie et moins de 50% en terme de puissance max.

233 Wh du km au roue pour un véhicule de 1800 kg

Courbe de recharge de la batterie principale hybride 12 volts LIFePO4 mise en série avec 132 volts NiCd

L'intégration des intensités et des temps de charge donne:

  • La batterie NiCd a reçu 36 Ah pour la recharger des 26 Ah délivrés. (rendement normal 60%)

  • La batterie LiFePo4 a reçu 33 Ah après déduction du vidage partiel pour compenser les 26 Ah délivrés, il y a 2,8 Ah qui ont été évacués par l'écrêtage automatique.

La différence de rendement Lithium NiCd est mis en évidence par ce test.

Journée du 12/9/2013 - après plus de 35 Ah consommée - Recharge semi-rapide au CharlyMac

Avec cinq modules allumés, l'intensité n'est pas constante pour une batterie de 148 Volts nominaux.

Avantage: la fin de charge se régule automatique à 5 A permettant d'effectuer dans de bonne condition la surcharge des éléments NiCd.

Ce test s'est déroulé idéalement. Aucun échauffement constaté coté des éléments Lithium.

Un test avec 6 modules CharlyMac sera affecté plus tard courant de charge constant de 45A jusqu'au niveau 180 Volts. L'écrêtage n'ayant que 30A il faut impérativement piloter un des modules charly par une sécurité tension haute d'un élément.

Journée du 18/9/2013 - 88 Km - urbain Lyon - Périphérie de Lyon - Col - inauguration borne musée Ampère - Périphérique 90 km/h

Inauguration - Première charge sur la borne Musée Ampère - En une heure 4 kWh embarqués via ses deux prises simultanées !

Voyants lumineux colorés de la borne DBT
  •  Eteint: borne non ouverte à l'usage
  •  Bleu: Prise disponible, trappe déverrouillée
  •  Vert: Prise occupée en charge, trappe verrouillée

La Borne du Musée Ampère de Poleymieux est réservée aux seuls visiteurs du musée, il faut demander l'ouverture de la borne au guichet d'accueil moyennant une petite obole.

Cette borne est équipée de deux prises aux standard Français 10/16 ampères.

Pour la Zoé câble CRO obligatoire

 

Recharge après les 88km en mode automatique batterie NiCd

A analyser, le réaction de l'écrêtage provoquant une augmentation d'écart de tension entre les cellules lithium (effet capacitif notoire ?) L'écrêtage se fait sur un timing d'une seconde sous 15A.

Journée du 21/9/2013 - 74 Km dont 30,3 km parcours officiel du Ion Rallye 2103

Le reportage photo de L'ion Rallye 2013 est ici

Septembre 2013 - Un mois d'aventures, d'innovations et d'usage réel en plus... C'est Magique et c'est l'Auto-Magique IV

498,6 km Energie de traction 51,98% lithium (48,02% (NiCd + Lithium). 159,1 kWh coté prise soit 317 Wh du km coté prise pas de chauffage. (18,13 heures de roulage 27,49 km/h moy) - Expérimentation et la promenade Ion Rallye ont fait baisser la moyenne.

Octobre 2013 - Avec le Lithium cela roule

571,5 km Energie de traction 51,6% lithium 48,4% ( Ni Cd + LiFePO4). 166,4 kWh coté prise soit 228 Wh du km coté prise pas de chauffage. (18,7 heures de roulage 27,7 km/h de moyenne et autoroute à 110 km/h)

Novembre 2013 - Malgré le froid glacial ,  cela roule toujours en attendant une Zoé avec cordon CRO gratuit 14A et sans obligation de Wallbox pour une charge rapide sur prise tétra standard à la norme du marché en norme prise murale.

434,3 km Energie de traction 51,2% lithium 48,8% ( Ni Cd + LiFePO4). 174,4 kWh coté prise soit 382 Wh du km coté prise dont 45 kWh pour le chauffage. (15,35 heures de roulage 28,28 km/h moyenne et autoroute à 110 km/h)

Décembre 2013 - cela roule toujours en attendant une Zoé avec cordon CRO gratuit 14A et sans obligation de Wallbox pour une charge rapide sur prise tétra standard à la norme du marché en norme prise murale.

560,3 km Energie de traction 56,5% lithium 43,5% ( Ni Cd + LiFePO4). 230,7 kWh coté prise soit 341 Wh du km coté prise dont 70 kWh pour le chauffage. (18,56 heures de roulage 30,18 km/h moyenne et autoroute à 110 km/h)

Janvier 2014 - cela roule toujours en attendant une Zoé avec cordon CRO gratuit 14A et sans obligation de Wallbox pour une charge rapide sur prise tétra standard à la norme du marché en norme prise murale.

363,8 km Energie de traction 53,4% lithium 46,6% ( Ni Cd + LiFePO4). 139,1 kWh coté prise soit 363 Wh du km coté prise dont 30 kWh pour le chauffage. (11,47 heures de roulage 33,4 km/h moyenne et autoroute à 110 km/h)

Février 2014 - cela roule toujours en attendant une Zoé avec cordon CRO gratuit 14A et sans obligation de Wallbox pour une charge rapide sur prise tétra standard à la norme du marché en norme prise murale.

381,7 km Energie de traction 55,6% lithium 44,34% ( Ni Cd + LiFePO4). 140,5 kWh coté prise soit 394 Wh du km coté prise dont 20 kWh pour le chauffage. (11,16 heures de roulage 34,18 km/h moyenne et autoroute à 110 km/h)

Mars 2014 - cela roule toujours en attendant

590 km Energie de traction 48,1% lithium 51,8% ( Ni Cd + LiFePO4). 233,1 kWh coté prise soit 356 Wh du km coté prise
avec consommation chauffage estimée à 3 kWh. (11,16 heures de roulage 34,52 km/h moy)

Avril 2014 - cela ne roule plus, un mono bloc NiCd a cédé !

37 km seulement car un monobloc NiCd du bac avant s'est fendu La Prius a repris du service: 620 Km à la moyenne de 6,2 l aux 100 à l'ODB de E85) pour un usage identique a ce qu'aurait du faire l'Auto-Magique. Vivement que la Zoé arrive... car je ne supporte plus cette odeur d'essence quand je vais faire le plein et ces nappes de gas-oil qui collent sous les chaussure!

13 Mai 2014 Ma Zoé prend le relais ! L'auto-Magique sera complètement réparée cet été, elle a déjà parcouru 63095 Km.

Au 12 Juillet déjà plus de 2000 Km parcourus en Zoé sans aucun soucis autre que les errements d'ERDF  qui m'oblige à charger ma Zoé en mode dégradé avec mauvais rendement à la clef.

Les aventures en Zoé seront racontées quand ERDF aura résolu son problème de mise à la terre du neutre sur les poteaux de ma rue  et que la Mairie de Villeurbanne aura accordée le permis de travaux à ERDF...

Travaux effectués par ERDF le 22 juillet, je peux enfin charger ma Zoé en toute légalité !

A suivre, en attendant sur le wiki une section spéciale Zoé est ouverte pour aider à maitriser cette jument galopante

 

Novembre 2014 - L'Auto-Magique est remise à neuve avec des bacs batteries qui ont moins de 5000 km.

Opération transplantation de batteries entre un Kangoo donneur et l'Auto-Magique.

L'Auto-Magique a même pris déjà pris le relais de la Zoé suite à une panne d'électronique Rlink. 120 km parcourus en 2 jours.

(*) Toutes les consommations au km sont mesurées coté prise

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