Avril 2011: La démonstration est faite que malgré la prise de masse dut aux batteries lithium en sus des batterie d'origine Ni Cd, la consommation du Kangoo baisse au km grâce au meilleur rendement des batteries lithium. Vitesse moyenne contact mis 28,2 km/h. Plus de 10.000 km parcourus avec la version II de l'Auto-Magique en un an.

Mes projets pour avril/mai 2011 I - Publication des premiers conseils sur la cohabitation en série / parallèle de batterie Ni Cd "STM5" et de batteries LiFePO4 "Mottcell" Chinoise. Cohabitation_STM5_LiFePO4

II - J'ai enfin recu pour relancer mon projet d'amélioration du Kangoo:

• Un pack Real Force lithium 48V 4kWh, il va être installé sous le capot avant en lieu et place du couple Nicd/lithium Le test sera imparrable car ces batteries vont travailer en série avec les 2 packs Mottcell arrière. Au passage le Kangoo va reperdre 25 kg à l'avant et sa tension nominale va passer de 132 volts à 144 volts.
  Objectif repartir à l'assaut de l'obtension d'un record 200 Km d'autonomie en kangoo 100% électrique.
  
• Un nouveau system "Américain" techno militaire pour produire les 12 volts du Kangoo est à tester. Il pèse 600 grammes seulement et devrait pouvoir suppléer à 100% au CVS HS d'un CEVE (non en court circuit toutefois) donc particulièrement utile en préventif. Rendement extraordinaire par rapport au CVS du CEVE... Je me pose la question de la supression pure et simple de la batterie 12 volts (gain de masse au passage).

Il s'agit de mesures coté prise, j'arrive presque au 50/50 ce qui fait plus que doubler la vie de mes batteries Nicd car elles ne chauffent plus et l'intensité max d'usage est divisée en gros par 2 et ceci sans se priver: autoroute à vitesse maxi autorisée ou possible, chauffage électrique. Bon cela fait du 431 Wh au km tout rendement confondu et chauffage inclus. En janvier 2010 pour faire 675 la consommation Ni Cd avait été de 269,3 kWh soit 398 Wh du km. Plus d'autonomie ==> plus de possibilité pour chauffer l'habitacle...

Février 2011: Premiers résulats encourageants malgré encore du chaufage en février la consomation au km est similiare à celle de mars 2010. Tout laisse à penser que la consomation de l'Auto-Magique au km est en baisse au km grace à l'usage prioritaire des batteries lithum.

15/01/2011:
* Mise en place d'un compteur Electronique par kit lithium pour étude du rendement des batteries lithium fer phosphate. * Point qualité des batteries après 170 cycles à quasi 100% DOD

Bac 3 Auto-Magique cycle complet 15/1/2011

La charge a consommé 4 kWh après que le kit ai délivré 3,6 Kwh
on peut observer qu'après la fin d'usage, le BMS commencer à rééquilibrer les éléments les plus bas, il aurait fallut laisser le kit déchargé quelques heures avant de le recharger. Mais faute de temps...

Un nouveau point sera effectué lors d'un roulage type record en une traite pour plus de prévision dans les mesures.

Première publication des graphiques de suivi temps réel de chaque élément batterie range extendeur durant son usage lors de la Traversée des Alpes 2010.
Premières photos de l'aventure ici

Les records

Suite vers page Année 2010 - Détail des records 2010 en image

Le kit range extendeur

Modularité de 1 à 3 kits pour Kangoo VU ou VP, chaque kit apportera de 28 à 35 km d'autonomie supplémentaire selon le type de Kangoo et votre type d'usage.

Quelques ordres de grandeur: Solution à partir de 3475 Euros TTC en venant chercher la caisse du matériel à poser par vous même. Ce premier niveau vous apporter de 25 à 35 Km d'autonomie supplémentaire sur votre VE.
 

Solutions modulables

• Module un kit 4 kWh très simple à mettre en oeuvre.
  Elle utilise un convertisseur de tension 5 Kilowatts la batterie est en 48 volts (tension de sécurité)
  Cette solution va être mise en oeuvre au mois de juin 2010 sur le Kangoo VU d'Eco16. Le câblage à la sortie du boitier a un diamètre raisonnable facile à mettre en oeuvre.
  Vous aurez à installer:
  • Un câble du boitier placer dans le coffre à la connexion Range extendeur du Kangoo
  • Un câble pour l'interrupteur de commande à placer sur le tableau de bords
  • Un cordon de charge (optionnel) à fixer sur la carrosserie (déport externe de la prise du chargeur) et c'est tout)
  Solution à partir de 3475 Euros TTC (*) posée par vous. Installation en une demi-journée
• La solution 2 kits 4 kWh (50 à 60 km) à partir de 7800 Euros TTC (pour VU, Partner et Berlingo électrique)
  Pose très simple sur Kangoo VU, déconseillé sur Kangoo VP pour une question de centrage de masse avant arrière.
• La solution 3 kits 4 kWh ( 70 à 90 km) à convertisseurs peut aussi être posé par vous même.
  Un kit spécial est fourni pour se placer sous le capot avant d'un Kangoo Electri Cité. Solution pour Kangoo uniquement sur devis selon qui fait quoi.

Un kit 4 Kwh c'est 70 kg pris sur la masse de chargement utile de votre véhicule. En tenir compte !

La Solution compétition (sans convertisseur):

Les avantages de la solution compétition:

• Charge rapide de toutes batteries possible au Charly Mac (Selon puissance disponible 80% de la totalité en 2 heures 45, permettant de parcourir ensuite 135 Km
• Freinage récupératif partiel sur batterie Li Fe Po 4 (gain de rendement). Les premiers tests montrent que le courant récupératif préfère partir dans les batterie Ni Cd, ce qui amoindrie l'avantage du gain de rendement batterie

8 mai 2010 record distance sans recharge !

Pour lire tous les détails

PHEBUS 2010

Mardi 18 mai 2010 : Avignon - Perpignan: 266 km
Une charge intermédiaire 80% au Charly Mac réglé à 65 A puis 58 A
Restait 200 métres possibles à l'arrivée...

Mercredi 19 mai 2010 : Perpignan - Mataro (Barcelone): 186,5 km
Une charge intermédiaire 90% au Charly Mac réglé à 55 A , le charly Mac connecté à la centrale solaire de WattPic, (charge semi-rapide 100% solaire en 3 heures des 2 batteries)
Restait 100 km de disponible à l'arrivée ou l'on est arrivé dans l'apres midi en avance sur l'horaire.

La suite du reportage en photo sur cette page

Chronologie du projet en cours Auto-Magique II

Le Chantier de transformation

Les batteries Lithium Phosphate Fer sont arrivées par cargo, le projet Auto-Magique II entre dans sa phase opérationnelle: Remplacement de la batterie Range-Extendeur: Objectif 200 Km d'autonomie !
Dans le même esprit que la batterie range-extendeur actuelle hybride ( Ni Cd Mimh et Pb) (c'est à dire utilisée comme un jerican de secours dans le coffre).
La différence sera la technologie du jérican d'électricité utilisé transporté comme une marchandise qui va passer à la mode lithium fer phosphate moins lourde avec plus de capacité.).

Le Kangoo gardant totalement son integrité d'origine avec sa batterie Ni Cd. Aucune modification des organes vitaux et de sécurité.

La batterie range extendeur 3 x 48 volts disposera de son propre chargeur externe BMS.

Premier roulage test au lithium réussi le 8 mai et premier record de distance. Participation Rallye Phebus 2010 (Lyon-Toulouse-Barcelone-Toulouse-Lyon 2500 km). Constat d'une autonomie supérieur à 180 Km. Reportage sur cette page

Usage local durant la construction de l'Auto-Magique qui n'a même pas été immobilisée durant sa période de transformation !

La dépose de la batterie Range-Extendeur version 1 est terminée pour la zone avant et les 2 bacs batteries Li Fe Po 4 est en place - Reste l'interconnexion des bacs à faire.

L'Auto-Magique aura subie une grosse cure d'amaigrissement pour la zone essieu avant.

•  Suppression:

  •  de la batterie plomb 12 volts 12, 2 kg

  •  des 2 batteries Ni Cd 45 Ah 24 volts et leur caisson.  ( 2 x 37,8 kg)  =75,6 kg

  •  des 3 batteries Nimh 48 Volts 14 Ah  ( 3x 9,2 kg) = 27,2 kg

  •  des 8 batteries Pb ( 8 x 2,6 kg) = 20,8 kg

  •  Gain en masse retirée:  135,8 kg

•  Ajout:

  • de 2 blocs Nid STM5 (régulation circuit 12 volts) 2 x 13 kg = (26 kg)

  • 2 bacs Li Fe Po 4 80AH 24 volts - Conçus par Double Hybride 2 X 20 kg caisse comprise soit 40 kg

  • Masse ajoutée: 66 kg

   

• Variation de masse essieu avant:

  • Gain en masse essieu avant (auto-magique I versus II):  69, 8 kg

  •  Perte en masse par rapport au Kangoo Electrique d'origine : 69,8 kg - (gueuze fonte d'origine 12,6 kg - 12,2 kg) = 45 kg

  •  Gain en masse par rapport au Kangoo Elect' Road (range extendeur thermique) 41 kg (Essieu avant)

   

• Zone arrière:

  

  •  Suppression des 2 bacs batteries Ni Cd 45 Ah 24 volts et leur caisson.  ( 2 x 37,8 kg)  =75,6 kg

  •  Ajout 2 bacs Li Fe Po 4 80 Ah 48 volts ( 2 x 41 kg) = 82 kg

  •  Bilan, augmentation de masse de 6,4 kg sur l'essieu arrière

  Considération générale Le Kangoo Elect' Road à la même masse à vide que l'Auto-Magique II.

•  Energie embarquée: L'auto Magique II embarque 180 Ah de capacité pour la traction. en kWh: 13,2 kWh Nicd (132 volts nominal) + 12 kWh Li Fe Po 4 soit 25 kWh (148 volts nominal).

  
  La batterie Li Fe Po 4 assure la traction lorsque la jauge batterie Ni Cd est de 100% à 50%) phase 148 volts

De surcroit l'Auto-Magique dispose d'une capacité de 1 kWh sur le circuit axillaire 12 volts grâce au passage à une batterie STM5 Ni Cd qui peut se recharger grâce à ses panneaux solaires.

Objectif d'autonomie à vérifier 170 à 180 km.

Phase II, améliorations

Amélioration de la régulation de l'ensemble avec la mise en place d'automatismes pilotés par les BMS.

Juillet 2010: Je suis en attente de pièce... pour réaliser ces améliorations.

Août 2010: Installation de 6 Cellog8 pour tracer les courbes d'usage de tous les éléments lithium. Les Cellog8 assureront une sécurité active durant la charge rapide également. Je suis dans l'attente d'une nouvelle version des BMS.

Septembre 2010: grand test sur la Traversée des Alpes - Log de tous les éléments batteries range extendeur toutes les 2 secondes.

Octobre 2010: BMS d'équilibrage - Toujours en attente de cet élément crucial - analyse état des lieux de l'équilibrage avec le BMS-16-C défaillant.

20/10/2010: Mise en place d'un nouveau BMS-16-D pour analyse des améliorations

29 octobre 2010 nouveau record !

Objectif livrer et installer écologiquement 2 nouveaux BMS 16-D pour kit 4kWh lithium

Parcours aller:  Villeurbanne - Fragnes (Nord de Chalon sur Saône) : 135,9 km  172 Wh au km aux roues

Départ de Villeurbanne: 9H15 - Objectif éviter les autoroutes et tirer au plus court

Le TomTom sert de guide cela m'a permis de visiter la France profonde et ses chemins vicinaux sur 75 km (décors d'été indien)
Certes c'est splendide, mais avec des chemins de terre... jusqu'à Macon, aussi pour la fin du parcours j'ai rejoint la nationale 6 en traversant la Saône avec ses camions exigeants que vous roulassiez à plus de 80 km/h quitte à vous klaxonner (une honte).
Arrivée 12H22 après 135,9 km. Autonomie restante estimée entre 5 km et 10 km (le véhicule pouvait encore rouler dans la zone rouge avec la jauge à zéro. Pour les spécialistes le Ct est passé de 98 à 100 ! La batterie Ni Cd est à 35 °C à l'arrivée ce qui est remarquable pour un vidage complet avec fin de parcours sur route rapide.

Conso sur Ni Cd:  base 8,6 kWh aux 100 km soit 11,63 kWh ! Il restait par déduction du retour au moins 1,2 kWh (9 km)

Conso su Li Fe Po 4:  Vidage complet batterie soit 11,7 kWh soit 86 Wh au km avec la jauge Ni Cd allant de 100% à 52% sur les premiers 75 km

La conso moyenne a donc été de 172 Wh au km - Vitesse moyenne 43,9 km/h (durée du contact mis).

La recharge

Recharge semi-rapide au Charly Mac réglé à 46 Ampères au lieu de 55A (histoire d'aller manger tranquille) des Batteries Ni Cd  et lithium en parallèle de 13H15 à 16H15. 2H30 à 45 A et une heure à 25 A  (10A Ni Cd et 15 A Lithium)

Puis une heure avec la maréchal pour fin de charge normale Ni Cd et début de surcharge. Pas eu le temps de faire une égalisation fin de charge lithium, il manque au moins 2 kWh.  Estimation, vue que la batterie n'a pas été équilibrée, arrêt de charge sur premier élément ayant touché 3,65 volts. Pas de charge à 3A.

Parcours retour  Fragnes - Villeurbanne  :  135,3 km (600 m de moins qu'à l'aller sur un parcours 100% différent)

Départ de Fragnes: 17H15 - Objectif pas d'autoroute et tirer au plus rapide sans autoroute et sans passer par la N6 en évitant les chemins de terre cette fois

Arrivée 21H05 après être aller faire mes courses au supermarché (25' d'arrêt) sur mon passage à Caluire.

Parcours avec les 2 batteries  79,9 km

Conso Ni Cd: 6,9 kWh aux 100 km sur 79,9 km soit 5,5 kWh

Conso Li Fe Po 4: 9 kWh (estimation vu le déséquilibre) soit 125 Wh du km

Conso moyenne: 181 Wh du km vent de face... vitesse moyenne 49,3 km/h

Il reste entre 6,5 et 7,3 kWh dans la batterie Ni Cd et quelques impulsions possible coté lithium pour faire 55 km ==> mission quasi impossible.

Je lève très sérieusement le pied (roulage à 45 km/h maxi) et de plus le vent 3/4 avant forci et devient tempétueux.

Il reste 200 m de dénivelé à descendre pour aider

Apres 90 minutes et un roulage à 36,6 km/h de moyenne en mode Ni Cd seul je touche au but

Vitesse moyenne à l'arrivée: 43,4 km/h.

Conso globale retour:  21,8 kWh aux roues 161 Wh du km dont 30 km avec fort vent de face. Sur ce parcours sur départementale pas de N6 à vitesse 80 km/h, roulage plutôt entre 50 et 70 km/h beaucoup de traversée de villages sur le 80 premier km. Pas de route de terre. Pied léger tous le long car je pensais à mes batterie pas trop pleines et mes phares allumés et mes panneaux solaires dans la nuit!

la batterie Ni Cd a délivré au retour 12,8 kWh ce qui est remarquable vu qu'il manquait une heure de surcharge.

Moins d'autonomie pour charge incomplète et vent de face font que cela a été très juste pour le retour. Je dirais même miraculeux. Heureusement que cela descend de Caluire à Lyon !

Graphique des éléments du kit range extendeur sur le parcours retour Gra Ph Record

        Conclusion: Il y a du travail pour regarder s'équilibrer les LiFePO4 sur les nouveaux BMS. Je compte repasser 100% Lithium sur le bac avant histoire de pouvoir installer aussi un BMS-16-D sur ce bac.