Bateria Incomprendida o algo se me escapa

Iniciado por Rey Arturo, Enero 18, 2016, 12:08:42 AM

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abaint

Finalmente me ha llegado la OBD que compré en aliexpres por 10€. Ahora podré dar datos más fiables respecto a la batería y compararlos con mis mediciones. Espero que me funcione bien la OBD. La apariencia exterior es buena, pero como todo lo que uno compra en China, siempre pueden haber sorpresas.

abaint

Tengo muchos interrogantes respecto a la batería del Fluence. Ayer mismo hice la descarga más grande desde que lo tengo con un consumo de 12 kWh y 95 km recorridos. La sorpresa ha sido esta mañana cuando he visto el consumo de energía: 24,7 kWh. Desde hace tiempo que tengo calculada la capacidad de  la batería en unos 16 kWh y eso corresponde con lo que me indica la OBD, pero no encaja con el consumo previsto, ya que tardó unas 4,5 horas en cargar a 3,6 kW y eso coincide con los 12 kWh y el rendimiento de la carga del 80%, pero no con los 24,7 kWh. También me he dado cuenta que cuando hago unos 30 km y vuelvo a cargar, el rendimiento de la carga aumenta mucho, y eso no coincide con la fase a tensión constante (la llaman de igualación pero a mi no me gusta este termino por que puede llevar a confusión, ya que la OBD iguala las tensiones de forma continua) que aunque dura más tiempo, la potencia va de carga va disminuyendo a medida que se acerca a la tensión de flotación. ¿A alguien más le ha ocurrido algo parecido? ¿Sabéis a que puede ser debido? ¿Pensáis que es normal que la batería se encuentre al 73% de su capacidad en tan poco tiempo?

Creo que Renault es conocedor de que la degradación es superior a la esperada y por eso venden los Fluence con batería en propiedad al alcanzar el 75% de su capacidad. ¿Creéis que a los Zoe les afecta tanto la temperatura?


Ritxi

Muchas preguntas. Te doy mi opinión de algunas de ellas.

Cita de: abaint en Febrero 25, 2016, 03:55:27 PM
Tengo muchos interrogantes respecto a la batería del Fluence. Ayer mismo hice la descarga más grande desde que lo tengo con un consumo de 12 kWh y 95 km recorridos. La sorpresa ha sido esta mañana cuando he visto el consumo de energía: 24,7 kWh.

Supongo que los 24,7 kWh te refieres al consumo de carga de la red. No sé como lo mides y si es fiable. Si es fiable sólo se explica por la refrigeración de la batería. Yo tengo hechas mediciones con eficiencias por debajo del 50%, por cargar a 10A....  o cargas a 16A pero muchas horas refrigerando, ya que aunque termine la carga, la refrigeración sigue chupando durante horas y la eficiencia cae en picado.

Cita de: abaint en Febrero 25, 2016, 03:55:27 PM
También me he dado cuenta que cuando hago unos 30 km y vuelvo a cargar, el rendimiento de la carga aumenta mucho, y eso no coincide con la fase a tensión constante (la llaman de igualación pero a mi no me gusta este termino por que puede llevar a confusión, ya que la OBD iguala las tensiones de forma continua) que aunque dura más tiempo, la potencia va de carga va disminuyendo a medida que se acerca a la tensión de flotación. ¿A alguien más le ha ocurrido algo parecido? ¿Sabéis a que puede ser debido?

El rendimiento, mejor dicho, la eficiencia durante la fase de equilibrado no sube, sino que baja y bastante. El equilibrado lo hace el BMS. Cuando las células con más tensión alcanzan un valor umbral (sobre 4,1 V) detiene la carga, las descarga ligeramente (pérdidas) y vuelve a cargar todas a poca intensidad (ineficiente). Lo hace varias veces y al final suele dejar unos 15 mV entre la más y la menos cargada en el Fluence. El BMS no actua continuamente, no puede hacerlo, ojalá.... El equilibrado en el Fluence no suele durar ni media hora y no las deja muy equilibradas, mientras que en otros modelos como el Zoe es más exahustivo y puede durar varias horas.

Cita de: abaint en Febrero 25, 2016, 03:55:27 PM
¿Pensáis que es normal que la batería se encuentre al 73% de su capacidad en tan poco tiempo?

Por lo que parece a estas baterías, además del tema de la tª, no les va bien el estar paradas. No sabemos su fecha de fabricación, pero muy posiblemente la mayoría sean de 2010/2012. Se sabe de varios casos en los que después de estar mucho tiempo sin usar, en pocos km y poco tiempo la capacidad cae de golpe, para luego alrededor del SOH 80% estabilizarse y caer más lentamente.

¿No tenías tu batería al 85% SOH? Eso es alrededor de un 75% de capacidad sobre los 22 kWh útiles que Renault publica. Cuando baje a un 65% SOH, poco más de un 50% de capacidad real, te cambiarán gratis la batería si todavía está en garantía.


Ritxi

No había leído este hilo. Respondo a algunas cosas que se han comentado.

Cita de: Rey Arturo en Enero 19, 2016, 09:41:21 PM
Sigo pensando que las baterias llevan varias decadas de desarrollo y me cuesta creer que se degraden al paso que he observado. Creo que todo es cuestion del shotfware. Si pudieramos "entrar" como en otras marcas con maquinas de diagnosis... quizas podriamos cambiar algunos parametros y nos acercariamos a la realidad. De momento no creo que no los chicos de Renault sepan hacerlo.
Cita de: Rey Arturo en Enero 31, 2016, 11:50:21 AM
Creo que la respuesta esta en el BMS "que es muy listo" (o muy tonto...). Ni una pila de 1.5v recargable de un chino se degrada a esa velocidad. Me cuesta creer que una bateria fabricada para el intercambio y durar, sea tan nefasta. Igual el cambio de baterias al 70% consiste en una reprogramacion y otra vez al 95%

No soy un experto pero he leído bastante sobre el tema y no es una cuestión de software. Es hardware.

El BMS tiene dos funciones principales: limitar la carga/descarga de la batería para protegerla e intentar equilibrarla lo mejor posible.

En el caso de nuestra batería AESC limita por arriba a 4,1 V frente a los 4,2 V estandar de las baterías de lítio. Eso lo hacen todos los fabricantes de EV (excepto Tesla que deja subir hasta casi los 4,2 V, pero maneja una química ligeramente diferente) lo que limita la capacidad de la batería en un 10-20%. Pero se hace para protegerla de la degradación excesiva. Quizás se podría ganar más de ese 10% reprogramando el BMS, pero lo disfrutaríamos por poco tiempo.., no tiene sentido hacerlo. Por abajo corta a 2,6 V. A esos voltajes apenas almacena nada de energía, de hecho por debajo de los 3,7 V sólo almacena el 10% de energía y por debajo de 3,0 V menos del 2%. No hay nada que se pueda ganar bajando el valor, aparte de cargarnos la batería. Otros fabricantes cortan a 2,8/3,0 V.

En cuanto al equilibrado, gracias al CANZE y al Fluence Spy podemos llegar a saber cuanta capacidad de batería perdemos por un equilibrado deficiente. Tengo bastantes capturas del F. Spy de mi coche a diferentes SOC y en casi todas hay una diferencia máxima entre el par de células más y menos cargadas de entre 10 y 20 mv (por debajo de un 5% de SOC puede ser de hasta 100 mV, pero a esa tensión apenas almacenan energía). ¿Y cuanta energía supone eso? Pues después de hacer muchos cálculos, 20 mV pueden suponer en el peor de los casos, y entre la más y la menos cargada un 6%. Es decir, si todas las células de la batería de mi coche estuviesen siempre equilibradas a la de mayor tensión a la milésima de voltio (lo cuál es prácticamente imposible) podría ganar hasta un 6% sobre mi capacidad actual, de 14,7 kWh hasta 15,5 kWh. Es decir, poco o casi nada....

En favor de esta batería hay que decir que la degradación, por lo menos la del mío, es muy uniforme. No ganaría apenas nada sustituyendo las células más débiles. Y no hay software que pueda arreglar esta degradación del hardware.

En cuanto a lo que comentas de las pilas, yo pensaba más o menos como tú. Hasta que me compré un cargador multiformato que mide lo que realmente carga/descarga una pila. Tengo pilas 18650 de lítio chinas que "funcionan" aparentemente bien... pero anuncian 5.000 mAh y nuevas dan poco más de 1.000 mAh y después de 1-2 años no dan más de 300 mAh. Y lo mismo las NiMH, incluso de marca (Panasonic, Sony) que después de un par de años y muy poquitos ciclos no dan ni el 50% de lo que anuncian.

Cita de: seviniesta en Enero 18, 2016, 08:05:30 AM
No tendra algo que ver el cambio de temperatura?, lo compraste en verano y en invierno se puede ver perjudicada la capacidad de Bateria. Tambien he oido que alguno, le recupera capacidad de invierno a Verano.

Es al revés. A medida que bajan las temperaturas  se estabiliza o incluso retrocede la degradación aparentemente, mientras que en cuanto llega la primavera y suben las temperaturas, la degradación aparece de golpe. Yo creo que es un problema de estimación de la degradación, infravalorada con bajas temperaturas y/o sobrevalorada con altas temperaturas. Los que vean con el F. Spy  que ahora, en invierno, les bajan los Ah o el SOH, que se preparen para cuando vayan llegando los calores, les bajará mucho más rápido... a no ser que se haya estabilizado antes.


abaint

He estado leyendo respecto a la fase de equilibrado y creo que tienes razón en lo de que el equilibrado se hace al final cuando la primera célula alcanza los 4,1 V, pero no entiendo que eso implique un aumento del consumo de energía tan elevado, ya que tanto si es activo como pasivo, supongo que el equilibrado se hace con la propia carga de las células. Como que no se el sistema que utiliza el Fluence para el equilibrado, no puedo opinar respecto a lo que pude afectar en el rendimiento de la carga. Seguiré indagando a ver que encuentro.

Tal como dices, el SOH de mi batería es del 84% (hace unas semanas era del 85%) y la capacidad de 16 kWh (según Fluence Spy). La indicación de energía consumida es del propio punto de conexión, que es a 16 A, por lo que no le puedo dar mucha confianza, pero es la que tengo :( Seguramente el exceso de consumo haya sido por la temperatura de la batería, pero el FLuence Spy indicaba 25ºC y me parece que se conecta la refrigeración sobre los 30ºC. ¿Es correcto?

Los valores que me das se SOH al 85% y batería al 75% coinciden más o menos con lo que indica el Fluence Spy del 84% de SOH y 16 kWh de capacidad.

Dejando de lado el tema técnico, que es el que más me gusta de este tipo de vehículos, me gustaría hacer una pequeña reflexión personal respecto a los EV. Me decidí en comprar el Fluence, cosa que no me arrepiento y que volvería a hacer sin dudarlo, por dos motivos principales. En primer lugar por que siento que este planeta se va a pique con nosotros dentro y necesitaba hacer algo más que hablar y criticar, y en segundo lugar por que me apasiona el mundo de la electricidad/electrónica y quería probar por mi mismo como y cuán de funcional eran los EV, y es en este punto donde me estoy encontrando con los problemas más serios. No podemos exigir que a todo el mundo le guste calcular autonomías, capacidades, degradación, velocidad media, etc.. Si no hacemos algo para resolver esto no lograremos que los EV se impongan definitivamente, ya que, en mi humilde opinión, la batería de los EV (tanto por capacidad como por su duración y proceso de carga) sigue siendo su talón de Aquiles. Para el próximo año me de decidido a realizar un posgrado de EV. ¿Alguna recomendación?

Foton

O sea que si me lanzo a por el fluence me va a tocar estudiar...
Ya buscaré por el foro que hace falta para tener la batería controlada, supongo que sin un punto de carga que te de los datos también se puede saber no? ( oigo hablar de fluence spy etc y me suena todo a chino, yo solo quería enchufar y circular pero veo que no esta de mas tener la degradación controlada, saber el punto de partida de la batería y su evolución).

Saludos!

abaint

Yo lo utilizo todos los días para hacer 70 km y no necesito hacer nada más que enchufar al llegar y listo. Para trayectos de menos de 90 km bien conocidos va perfecto. Es económico, cómodo, ecológico, etc.. Mucho mejor que uno de gasolina y comparado con uno diésel es muchísimo mejor. Pero si lo que buscas es un coche para hacer trayectos muy variados de más de 100 km, necesitarás prepararlos antes y controlar lo que haces cuando circulas para no quedarte sin batería. O al menos, eso es lo que a mi me sucede. Particularmente a mi me gusta este tipo de desafíos ya que los encuentro mucho más interesantes que ir por las carreteras a toda velocidad malgastando combustible.

En este foro hay gente muy experta en este tipo de vehículos que te resolverán todas tus dudas.

Bienvenido al mundo del vehículo eléctrico.

Rey Arturo

Cita de: Ritxi en Febrero 25, 2016, 08:14:31 PM
No había leído este hilo. Respondo a algunas cosas que se han comentado.

No soy un experto pero he leído bastante sobre el tema y no es una cuestión de software. Es hardware.



Efectivamente, no has leido bien el hilo. Pero lo resumo: Agosto 2015 compro el fluence con 3 años y medio y 16000 km. Valor estimado de la bateria segun el concesionario 93%.
Primeras mediciones con FluenceSpy: Noviembre 2015: SOH: 90% (Vaya! se ha degradado un 3% en 3 meses  segun la medida del concesionario y aproximadamente 1200km que he recorrido). Sigo midiendo cada 15 dias y... ¡Sorpresa!... el SOH desciende 0.5% cada 15 dias (ni un dia mas ni uno menos e independientemente del numero de km). Hoy  28/02/2016 tengo el 85% y solo he andado desde que lo cdompre 2500km.
¿Puedes explicarme Ritxi, como se come eso? No me cuadra que cargando la concesion con el CRO en 3 años y medio y 16000 km haya bajado al 93% (un 7% de degradacion) y a mi en 7 meses, "abrigado en su garaje", cargando con Wallbox... etc, se haya degradado mas que al concesionario (de 93% a 85% hay un 6% en 6 meses, justo 1% al mes, o lo que es lo mismo: 0.5% cada 15 dias).
Va a ser que hay que cargarlos a diario y andarles a diario hasta agotar la bateria, que es lo que hacen los concesionarios, porque yo no me lo explico. Cargando cuando esta al 30% de bateria y andado mas bien poco, como hago yo, la bateria baja muy deprisa.
Algo se me escapa...
Quizas haya que "exprimirle a tope (buenos acelerones y frenadas)", dejarlo en la calle al sol, cargar cuando te venga en gana... etc. y a lo mejor el coche se porta mejor. Ya te digo que no lo entiendo.
Tengo un Engendro. ¿Y qué?

MERIDIAN

Rey Arturo, creo que debes usar el coche a tu gusto, y despreocuparte de la batería. No puede ser que estés cada mes analizando la batería. El coche está para disfrutarlo. Recuerda que tienes 5 años de garantía de la batería
Nuevo ZOE Zen 100 kW R135 Bateria 50kWh

Leafyou

Desde luego mi opinión es que tener el coche parado degrada mucho más la batería que usarlo a diario. Por ejemplo Roberto, el taxista de Valladolid, se quedó con 85% de batería después de 120.000 km, y es un Leaf 2011, que se supone que lleva los mismos módulos que el Fluence.

Esparza

No conozco demasiado el Fluence pero lo de que sean justo 15 días mosquea muchísimo y huele a software. Puede tener algo que ver BetterPlace?
Vivan los amperios!!!

Rey Arturo

Cita de: Esparza en Febrero 28, 2016, 11:34:07 PM
No conozco demasiado el Fluence pero lo de que sean justo 15 días mosquea muchísimo y huele a software. Puede tener algo que ver BetterPlace?


Muy cierto. En el manual del coche no pone nada sobre los km que debes recorrer. Es mas, creo que por 49€ al mes de alquiler por la bateria de un Zoe te limitan los km a 1200 al trimestre. Si fuera "tan bueno" hacerles mas km ¿crees que no te obligaria Renault (por el bien de las baterias) ha hacer como minimo 3000 km al mes ( o mas). Me huele a sotfware, a mi tambien.

Tengo un Engendro. ¿Y qué?

Foton

Igual hago una pregunta absurda ( cosas de profanos) pero...la pérdida de SOH va acompañada de una pérdida de la carga de la batería real o es un dato a no tener tanto en cuenta?
Es decir, aunque baje el state of health sigues pudiendo cargar los mismos kwh? Pierdes autonomía real?

Y si es un tema de software debería tener solución no?

Ritxi

Cita de: Rey Arturo en Febrero 28, 2016, 09:56:57 PM
¿Puedes explicarme Ritxi, como se come eso? No me cuadra que cargando la concesion con el CRO en 3 años y medio y 16000 km haya bajado al 93% (un 7% de degradacion) y a mi en 7 meses, "abrigado en su garaje", cargando con Wallbox... etc, se haya degradado mas que al concesionario (de 93% a 85% hay un 6% en 6 meses, justo 1% al mes, o lo que es lo mismo: 0.5% cada 15 dias).

Vuelvo a decirlo. Tu caso no me parece extraño. En el Concesionario seguramente habrá estado por temporadas semanas o meses parado y muy probablemente cargado a tope. Al cogerlo y andar con él la degradación ha caído de golpe y te estás poniendo muy nervioso. Lo más probable es que se estabilice en poco tiempo. Ha habido otros casos similares. Y algún caso más extremo, como el del portugués  al que costó tres meses de discusiones y amenazas que le cambiasen la batería (SOH  por debajo del 75%) y el primer mes de uso el SOH le bajó un 8% del 100% al 92% http://www.nissanleafpt.com/viewtopic.php?f=45&t=3817&start=150. La explicación más probable: le ha tocado una de las baterías almacenadas por Renault desde hace años y por mucho que sea a estrenar la degradación ha venido de golpe y probablemente se acercará a la de otras baterías de las mismas fechas  en circulación.

Cita de: Rey Arturo en Febrero 29, 2016, 12:24:31 AM
Cita de: Esparza en Febrero 28, 2016, 11:34:07 PM
No conozco demasiado el Fluence pero lo de que sean justo 15 días mosquea muchísimo y huele a software. Puede tener algo que ver BetterPlace?
Me huele a sotfware, a mi tambien.

No sé a que software os referís. Me parece que vosotros tampoco.

Cita de: Rey Arturo en Febrero 28, 2016, 09:56:57 PM
Algo se me escapa...

Mira, por fin algo en lo que estamos de acuerdo ;D

abaint

Por las informaciones que he podido leer en Internet, y los datos que aportáis. me parece que las baterías de polímero de litio se degradan con el tiempo de una forma constante siguiendo una curva exponencial negativa. Ya se que son de tecnologías distintas, pero en el trabajo tenemos bancos de baterías bastante grandes tanto de Ni-Cd como de Pb, y lo que sucede con ellos es que se degradan con el tiempo de forma continua siguiendo un patrón conocido. La temperatura, la profundidad de las descargas y el número de descargas aumentan la velocidad de pérdida de capacidad. La diferencia entre las de Ni-Cd y las de Pb es que en las de Pb, la capacidad decae de forma abrupta al llegar al 75% de su capacidad nominal y hay que desecharlas, mientras que las primeras siguen la misma curva hasta el final de su vida que puede ser de hasta 40 años. En el caso de las baterías de Pb y Ni-Cd a este efecto le denominamos efecto memoria, aunque realmente este efecto es debido al número de descargas y su profundidad y no a la edad de las mismas. Como ya ya sabemos, las baterías de polímero de litio no tienen efecto memoria, pero a pesar de ello, parece que pierden capacidad con el tiempo. Lo que si que es sensiblemente mejor en las de LiPo es que la profundidad de las descargas prácticamente no afecta a su capacidad y eso hace que sus dimensiones para una carga específica sean mucho menores (además de la mayor densidad de energía que tienen), mientras que en las de Ni-Cd afecta tanto que se procura que no bajen nunca a menos del 50% de su capacidad nominal, por lo que en un banco de baterías de Ni-Cd o Pb, hay que poner el doble de vasos que un una de LiPo.

Resumiendo, a mi me parece que la química y los electrodos se van dañando con el tiempo de forma inexorable, y este efecto es mucho más rápido al principio mientras que al final se hace mucho más lento. Por este motivo, siempre vamos a tener una batería de bastante calidad aunque con una capacidad menor que yo estimo que a los 20 años será de 12-14 kWh, ideal para una vivienda :)

Por otro lado, no me extrañaría en absoluto que el algoritmo de cálculo del SOH que ha hecho Renault incorpore la variable tiempo, ya que parece que no hay una ciencia única en este tipo de cálculo. Lo que si que me parece extraño es que no corresponda ni por asombro con el valor real de la capacidad de la batería. Po eso, no me extrañaría que tuviera algo que ver con la garantía, de tal forma que intentan cambiar sólo aquellas en las que realmente hay un módulo estropeado.