Batería

[Fernando M]

L'élément de base composant une batterie est une cellule. Celle-ci peut être apparentée à une pile de 4,3V. 4 cellules forment un module.
Les modules sont assemblés pour former des packs, de tailles et de formes différents. Cette modularité permet de créer des batteries aux formes uniques, s'adaptant à chaque modèle de véhicule.


Par exemple, la batterie de Kangoo Z.E. est composée de 2 stacks, chacun constitué de 24 modules. Le pack batterie de Fluence Z.E. est composée de 3 stacks de 16 modules chacun.


Les batteries Kangoo Z.E., Fluence Z.E. mais aussi ZOE sont composées du même nombre de cellules : 192 cellules au total. La batterie de Twizy est elle composée de 42 cellules. La batterie de Fluence Z.E. est constituée de façon à pouvoir s'extraire du véhicule lors de son passage dans une station d'échange de batterie (Quick drop).


Ces stations sont prévues à ce jour en Israël, au Danemark et en Australie en partenariat avec Better Place


La batterie est équipée d'un système de contrôle électronique qui contrôle en permanence l'état de chaque cellule. Deux circuits électriques indépendants mesurent la tension de chaque cellule. En effectuant cette double mesure, Renault va au-delà de la réglementation pour assurer un fonctionnement optimal ainsi qu'une sécurité d'utilisation sans faille.

[Bipo]

¡Qué bueno! Siempre quise saber cómo eran por dentro esos bloques. Gracias Fernando

Por lo que veo la refrigeración es por efecto Peltier, tal y como sospechaba... Interesante.

[Greybeard]

Da la impresión de que Fluence, Zoe y Kangoo comparten la batería (48 módulos, 192 celdas AESC), con diferentes formatos de empaquetado. No es extraño; les facilita el compartir el resto de electrónica (todo ahorro es bienvenido en esta fase de "arranque" del vehículo eléctrico); la única salvedad es que el motor del Fluence es ligeramente más potente.

Mientras que el Twizy va por otro lado, con sus 42 celdas LG Chem.

[Greybeard]

Para clarificar un poco las cosas a quien sea menos conocedor que yo, partimos de la celda individual. Eso es lo que lleva, por ejemplo, un smartphone; digamos 3,7 voltios, 1,4 Ah. Si multiplicamos, unos 5 wh, grosso modo.



La celda de AESC es lo mismo... pero "más gordo". Unas 20 veces más (33 Ah frente a 1,4)

http://www.eco-aesc-lb.com/en/product.html



3,8V, 33,1 Ah: 126 wh, en 800 gramos.

Para hacer el módulo unimos 4 de ellas, dos en serie y dos en paralelo:

7,2V, 66,2 Ah: 503 wh, 0,5 kWh. 3,8 kgs.



Aquí las vemos en una batería de Leaf



Y en el Fluence lo vemos marcado con el número "2" ("Módulo") en el dibujo de Fernando

Y la batería de "Nuestros" ZE son 48 módulos: 48*0,5=24 kWh. Si están puestos en serie (supongo que así será, pero no lo sé), hablaremos de 345 V, 66 Ah.

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No os preocupeis de si son de 3.6, 3.8V... la tensión va variando con el estado de carga y la corriente que circula. Se suele hablar de valores medios.



C es lo nominal en una hora; al ser de 33 Ah, 1/3 C son 11 A, 1C es 33A de descarga.

Lo peligroso es acercarse a los límites; es decir, pasando de 4,2V en la carga o bajando de 3V en la descarga puedes destruir la celda (célula)

Por eso, una gestión "conservadora" como la del Volt utiliza sólo 10-11 kWh de los 16 de su batería. Una más extrema puede utilizar 20 de los 22. Pero no debieran exprimirse totalmente las baterías.

En el mundo de Yupi, todas y cada una de las celdas se comportarían igual. Pero en la vida real, unimos 192 celdas, y cuando una se agota y baja a 3 V alguna otra aún está en 3,4, otra en 3,3... y lo mismo en la recarga; cuando una aún está en 3,9 otra ya ha llegado a 4,2. Hay que diseñar un sistema de equilibrado de las celdas individuales (habreis oido hablar del BMS, Batter Management System); es el sistema que se encarga de equilibrar y dejar todas las celdas "igual" durante la recarga



En ese equilibrado se tarda tiempo (horas), y en las recargas rápidas no se dispone de ese tiempo; por eso habreis visto que en la recarga rápida se llega al 80% (no se la quieren jugar y que una celda explote, que lo haría por sobrecarga)

[Fernando M]

Gran explicación Greybeard.

Una puntualización, el ZOE tiene baterías LG, con 192 celdas, 12 módulos.

[Greybeard]

Pensaba que en 1ª generación iban a ser las mismas AESC, y en 2ª las LG.

Estos son los módulos del Twizy, parecen ser de 6 celdas:



Se unen 7 en serie

[Fernando M]

Bateria del Twizy:

42 celdas,
Voltaje nominal 3,85 V
Capacidad nominal 43 AH

Batería:
3 filas en paralelo de 14 en serie.
Voltaje nominal 54 V.
Capacidad nominal 130 AH

Tengo los enlaces por ahi, a ver si los encuentro.

[Fernando M]

54 V



Estas son las celdas E2, las del twizy son diferentes, más grandes, pero todas son a 3,85 V nominales:

[Ritxi]

Datos curiosos: la densidad energética de las células de AESC es de 157 Wh/kg, la del LG del ZOE es de 144 Wh/kg y la LG del Twizy es de 104 Wh/kg.

¿Y la relación real de peso de las células en el total de la batería?.

Resultados :

                            Leaf        Kangoo        Fluence         ZOE         Twizy

Peso total, kg         300           250            300             300           100
Peso células, kg      154           154            154             168?           46

Vamos, que el peso del armazón de acero  + el empaquetado + el conexionado + BMS + otros (refrigeración, soportes....) suponen aproximadamente el 50% del peso final de la batería.

La duda es con el ZOE. Si las células son las E2 tienen que ser alrededor de 1.000 células. Aunque aquí siempre está el problema de definir la capacidad total de la batería, que para la misma batería AESC (teóricamente) Nissan la fija en 24 kWh y Renault  en 22 kWh.

[Fernando M]

No son las E2, ni en el ZOE ni en el Twizy. El ZOE tiene 192 ¿celulas o celdas? Las dimensiones de la E2 son 20x9 cm, el módulo 21x10 cm. Si te fijas en la foto de la batería del Twizy con la operaria de Renault, las medidas deben ser 35x20 cm.

El Twizy 42 celulas, 6 por módulo.

Cada módulo:

3 filas en paralelo de 2 en serie. 3,85 V x 2 = 7,7 V   43 AH x 3 = 129 AH
Capacidad del módulo 1 kWh.

Despues los módulos en serie.

En el ZOE son 2 filas en paralelo de 96 celdas en serie (3,85 V x 96 = 370 V). Son 12 módulos asi que cada módulo tendrá dos filas en paralelo de 8 celdas en serie. Las celdas tienen que ser diferentes que en el Twizy porque si no da 31 kWh.

Leí en un artículo que la mejor forma de bajar peso en una batería era hacer módulos con muchas celulas, asi te ahorras en empaquetado. Lo malo me imagino es la refrigeración. Sin embargo la batería del ZOE pesa 290 kg.

[Fernando M]

Según un usuario del foro francés del ZOE, la batería de este tiene conexión con el circuito de climatización. Es posible, viendo los agujeros de la batería, que la verdad, no se para que más pueden ser. ¿Dos de entrada y uno de salida?

[Greybeard]

No lo sé... lo que veo a botepronto es que están situados en la banqueta del asiento trasero:



Dudo que por ahí transcurra la climatización (quizá sí pudieran ser huecos para ventiladores o puntos de acceso de diagnosis)

¿Y el tubo/manguera verde que sale por delante? Parece demasiado grueso para ser cable. Y el que seguro que es cable es el negro que circula en paralelo
Foto ampliada:

(Off topic) buscando imágenes en Google me he encontrado con esta:



¡¡¡Son unos gamberros!!! 

[Fernando M]

http://www.challenges.fr/entreprise/20130117.CHA5190/renault-prouve-sa-foi-dans-l-electrique-avec-zoe.html

"Problemas con la batería

Desde la primera Ghosn anuncios, el fabricante ha realizado múltiples pérdidas de balón. La más importante es la batería. Este componente clave del coche eléctrico, que aporta alrededor del 40% de su valor, Renault master insistió. Es aún más seguro de que su socio Nissan, que trabaja en una empresa conjunta con la japonesa NEC tiene competencias en esta materia. En 2010, Renault ha anunciado la construcción de varias plantas de baterías, incluyendo uno en Flins en colaboración con Nissan, el Comisariado de la Energía Atómica (CEA) y el Fondo Estratégico de Inversión (FSI). Se habló de una producción anual de 100.000 baterías, puede alcanzar hasta los 250.000. En la actualidad, el proyecto está abandonado. "Renault se dio cuenta de que el fabricante de la batería, este es otro trabajo", dice Max Blanchet, analista de Roland Berger. El ISP, que invertiría € 125 millones, fue eliminado. Renault Nissan mano izquierda. Antes prefiero la coreana LG Chem. Un acuerdo final con Renault y el CEA se espera en los próximos meses. El grupo coreano puede construir una planta de baterías en Francia. Pero no Flins.

Cacophony es el resultado de una serie de hipo mejores. Primera Nissan. Los japoneses querían ir más rápido que la música. "No respetaron la curva de aprendizaje de las fases de prueba y lo llevó a una serie de fracasos, dice un caso cerrado. Y hoy, su batería se retrasó en comparación con la competencia." La responsabilidad también a Renault. Hace dos años, a raíz del caso de verdadero-falso espías, el proyecto piloto de alimentación principal se sacrifica: Patrick Pélata, brazo derecho Ghosn. Su partida desestabiliza el edificio. La transición es más difícil que el nuevo número dos, Carlos Tavares, mantiene tensas relaciones con Pélata y no la fe en el poder sin límites. El ex vicepresidente de Nissan, que tiene un punto de vista tradicional del coche, centrándose en los coches deportivos de alta gama con motores alpinos, híbridos.

Paradoja de la historia, ahora está claro que este tipo debido a que es responsable de iniciar y vienen los modelos Zoe! Una aberración? No necesariamente, porque Tavares es ante todo un pragmático. "Las baterías de Nissan han sido durante mucho tiempo su responsabilidad, pero cuando tomó su puesto en Renault y se dio cuenta que ellos no fueron satisfactorios, no dudó en recurrir a otro proveedor ", dijo Bernard Jullien, director de GERPISA, un think carro tanque. Visto, incluso más que en los modelos térmicos, el fracaso no está en el poder. "

Las baterías de Nissan tienen más capacidad energética y menos volumen. Sólo hay dos opciones por las que las baterías LG pueden se rmejor, precio y/o durabilidad.

[Fernando M]

Las baterías de Nissan tienen más capacidad energética y menos volumen. Sólo hay dos opciones por las que las baterías LG pueden se rmejor, precio y/o durabilidad.

Pues las dos razones:

"En 2007, Carlos Ghosn, impresionado por el éxito de los vehículos híbridos de Toyota, el lanzamiento del eléctrico Renault-Nissan. Nissan se asocia con NEC para las baterías. Según un testigo de la época, Carlos Tavares, Vicepresidente Ejecutivo de Nissan, mientras que hace todo para lanzar un modelo eléctrico, el Leaf, Renault antes. Problema, esta batería de Nissan-NEC equipo que también Renault Kangoo y Fluence eléctrico es menos optimizado que LG.

Patrick Pélata, número dos de Renault, a la vez, quiere para su LG baterías de ZOE. Pero después de la llegada de Carlos Tavares a la cabeza de Renault en 2011, el proyecto de Flins se desplaza con el fin de producir la segunda generación de baterías de Nissan, destinados a equipar el término ZOE. Las. Carlos Tavares, finalmente se rindió a la evidencia: las baterías LG son más baratas y que "perder menos autonomía en la duración de Nissan", dice un grupo de expertos. Además, LG "se compromete a compartir sus investigaciones con la CEA, mientras que los japoneses se cierra en ese momento", dice una fuente."

Fuente

[Fernando M]

SM3 ZE, 360V 74aH, esto son 26,6 kWh que es lo que tendrá el ZOE.

La capacidad del Leaf/Fluence son 66,25 aH.

http://www.renaultsamsungm.com/service/manual/price_down.jsp?type=11

http://www.renaultsamsungm.com/service/manual/catalog_down.jsp?type=11

Estas baterías tendrán que ir bien con el calor, tienen recarga rápida y pretenden vender el SM3/Fluence en Malasia.

Les han vendido 200 unidades del SM3 ZE a LG, la colaboración entre Renault y estos ya parece total.