La Sk' Bat 2.0

[Sk_rmouche]

Avec la sophistication de ma station radio-amateur mobile ( conception d'une station full-duplex satellite et station décamétrique 120W ), les besoins en énergie sont grandissants, et la batterie NMC que j'ai faite l'an passé devient un peu juste pour un gros weekend radio off-grid.

Du coup j'ai acquis 4 cellules EVE LiFePo4 de 280 A.h ( grade A équilibré avec la fiche de traçage ) comme source principale. Mes autres packs seront utilisés pour les accessoires et en secours. 


  IMG_2305.jpeg (Taille : 512.95 Ko / Téléchargements : 7)


  IMG_2308.jpeg (Taille : 316.3 Ko / Téléchargements : 9)


  IMG_2306.jpeg (Taille : 320.96 Ko / Téléchargements : 7)


  IMG_2307.jpeg (Taille : 251.03 Ko / Téléchargements : 5)

Je compte utiliser ce que Bidule avait conseillé sur le premier pack, à savoir un fusible qui se visse directement sur les bornes. J'avais utilisé un disjoncteur sur la batterie NMC mais ces derniers sont chers et l'impression que j'ai eu du modèle Bussman ne m'avait pas impressionné ( peut-être une copie ... ).

Les connecteurs utilisés pour les postes émetteurs sont du XT60, qui conviennent amplement pour les puissances en jeu, mais j'avais imaginé partir sur un connecteur plus sérieux, quitte à ensuite utiliser un adaptateur pour passer sur du XT60 dans le cas des émetteurs, mais ça me laisse de la marge pour éventuellement une plus grosse charge ( Anderson ? ).

Le BMS est du même fabricant que celle de la batterie NMC, aucune idée des performances mais mon collègue me l'a filé gratos ...  l'autre fonctionne très bien pour le moment même si l'appli android est bof-bof   

Me faut une boîte pour le pack maintenant

[BiduleOhm]

Nice

Yep, Anderson est probablement le plus standard et le meilleur rapport qualité/perfs/prix pour 50+ A

N'oublies pas que les cells ont tendance à gonfler légèrement avec le SoC et qu'il faut les restreindre, surtout avec des busbars rigides. Plus d'infos ici https://diysolarforum.com/threads/eve-28...sion.7892/

[Sk_rmouche]

Ah je ne savais pas, du coup tu préconises quoi ? Gros colliers plastiques ? Elles gonflent à la décharge ou à la charge ?

[BiduleOhm]

Elles gonflent à la charge, la datasheet dit max 2 mm mais en pratique le typique est plutôt entre 0.5 et 1 mm. Le constructeur recommande d'appliquer une pression constante d'un peu moins d'un bar (la spec est 300 kgf, rapportée à la surface ça fait un peu moins d'un bar). C'est pour ça que la majorité des packs sont assemblés entre deux planches avec des tiges filetées et des ressorts, qui est la solution la plus simple, pas cher et efficace. Les packs commerciaux utilisent des solutions un peu plus pro, du genre cerclage métallique, mais c'est beaucoup plus compliqué de gérer la force exercée avec ce genre de solution.

Techniquement tu n'es pas obligé de les restreindre mais vu ton application (mobile) et vu que t'as des busbar rigides c'est pas une bonne idée du tout. Et en bonus tu augmentes grandement le nombre de cycles (tu passes de 2500 à 4000... long story short: restriction = pas de délamination = pas de perte de surface utile sur les électrodes = pas de perte de capacité).

Je recommande quelque chose qui ressemble à ça: https://diysolarforum.com/attachments/16...png.27365/ Note qu'idéalement il ne faut pas dépasser une certaine force (le constructeur a donné plus d'infos suite à nos questions et la zone idéale est entre 6 et 17 PSI, je te laisse calculer ça en métrique...), d'où les ressorts. Ils facilitent aussi le serrage puisqu'il suffit de les compresser de la longueur voulue pour avoir la force voulue au lieu d'utiliser le couple (moins précis) et un calculateur pour en déduire la force (encore moins précis)

NB: juste pour info elles ne gonflent pas dû à un dégagement gazeux mais directement par la déposition des ions sur les électrodes, c'est pour ça qu'elles retrouvent leur taille initiale une fois déchargées.

[Sk_rmouche]

Très intéressant, merci. Ca s'applique à toutes les technos d'accus lithium ou seulement le LiFePo4 ? Bon ca devrait pas être sorcier à faire.

Sur cette gamme d'accus EVE LFP, en utilisation stockage si on oublie le nombre de cycles et qu'on travaille avec une profondeur de décharge limitée ( disons 40 à 95% ), en terme de vieillissement sur la durée on peut espérer combien d'années en général ?

[BiduleOhm]

Aucune idée, mais probablement aux autres types aussi je dirais (m'enfin c'est juste une intuition...). Evidemment dans le cas des cells rondes ça ne s'applique pas vu qu'elles ne peuvent pas gonfler (enfin... si ellles gonflent c'est qu'il est temps de courir...)

Y'a pas vraiment d'infos sur la shelf-life à part qu'il vaut mieux les stocker à un SoC de 30-40 %. En sait qu'il y a des packs de plus de 20 ans qui marchent encore sans souci (et en milieu industriel/commercial, donc usage pas tendre), ils ont juste perdus en capacité. En vrai le nombre de cycles donné pour les batteries lithium est seulement quand elle a perdu 20 % de capacité, elle est toujours parfaitement utilisable (contrairement au batteries plomb par ex qui une fois mortes sont vraiment mortes).

Si tu préfères cycler sur une plage limitée je recommanderais de la biaiser plutôt vers le bas (genre 10-70 % par ex) que le haut (30-90 % par ex) ou au moins de faire du symétrique (20-80 % par ex) car pour le LFP la pincipale cause de perte de capacité en conditions optimales c'est la dégradation de l'électrolyte qui se produit plus rapidement à potentiel plus élevé. C'est aussi pour ça que les toutes premières batteries LFP étaient cyclées surper haut en tension (genre 4.0 V et +) mais ensuite ils se sont rendus compte qu'il vallait mieux rester en-dessous de 3.65 V. En stockage solaire on a tendance à faire 10-90 % ou 20-80 % pour les plus conservateurs. M'enfin vu ton usage même avec du 10-90 % elle va durer super longtemps.

D'ailleurs si tu comptes cycler sur une plage limitée pas besoin de t'emmerder avec une charge CC-CV etc. vu que t'atteindras jamais la phase CV. Et règle le chargeur pour avoir max 3.65 V de tension à vide, idéalement même moins, genre 3.4 ou 3.5 V, vu qu'encore une fois t'atteindra pas cette tension de toute façon (ça évitera de détruire la batterie si jamais pour une raison quelconque tu la laisse charger indéfiniment et que le BMS fail; oui, ça serait pas de bol, mais ça peut arriver...). Parlant de tension vu la courbe super plate du LFP tu ne peux pas l'utiliser pour estimer le SoC (déjà que c'est bof pour du plomb, alors le Li...), la seule vraie bonne méthode pour ça c'est un shunt avec un coulomb-mètre

En passant, le LFP aime pas le froid ni le chaud. Ne la charge jamais en-dessous de 5 °C et idéalement garde-la entre 10 et 30 °C, même pour le stockage (évidemment elle supporte bien plus que ça mais si tu peux éviter les extrêmes c'est mieux). Certaines personnes ayant des camping-car et autres dans des pays froid y collent un pad chauffant silicone avec un thermostat (pas cher sur ebay/amazon, ne prends pas du matos spécialisé batterie Li, c'est 10x le prix...). A toi de voir si c'est utile dans ton cas.

[Sk_rmouche]

Ok je vois.

Cette batterie sera en fait la source d'énergie principale à bord du 4x4 pour la station radio, et éventuellement un petit frigo 12V ( 3-4A en fonctionnement ).

Oui j'avais vu qu'il faut absolument éviter de charger proche de 0°C et en dessous. Cette batterie ( comme les autres ) ne sera pas chargée par le véhicule ou en solaire mais seulement à la maison avant un weekend d'activation radio. J'ai dimensionné très large pour éviter de me retrouver à sec comme il y a deux semaines : j'ai maintenant presque 5 kW.h répartis sur 4 packs, ça devrait être large même pour la station satellite.

Je suis aussi à la recherche d'un petit onduleur ( 300-400W ) pour l'ordi, mais je ne sais pas où chercher pour un truc de bonne qualité et avec un bon rendement, je sais qu'il y a les chinoiseries à sortie carrée, et d'autres plus chiadés qui sortent du sinus à peu près potable avec un rendement honnête. L'ordi en question tire une soixantaine de watts grand max ( mac book pro 15" ). L'autre souci de ce genre d'appareil c'est le bruit électrique quand on travaille avec des récépteurs ultra-sensible et des antennes directionnelles à quelques mètres de ce truc ... J'avais autrement pensé à alimenter l'ordi en direct en bidouillant le connecteur Apple.

Voilà ce qui devrait constituer la station, l'ordi contrôle l'émetteur-recepteur ainsi que le futur contrôleur Az/El pour les antennes directionnelles.

[BiduleOhm]

Pour l'onduleur soit tu passes du temps à lire la section qui va bien https://diysolarforum.com/forums/off-grid-inverters.55/ soit tu poste directement ta demande en répétant ce que tu viens de me dire. Je n'ai pas beaucoup d'infos sur de petits onduleurs comme ça mais je sais que d'autres personnes en ont

Regardes s'il n'existe pas des adaptateurs qui se branchent sur l'allume-cigare pour ton macbook, t'auras pas de modif à faire à part virer l'allume-cigare pour y mettre un vrai connecteur

[Sk_rmouche]

Super merci, bonne idée l'adaptateur mais j'imagine que c'est un convertisseur DC-DC car le macbook demande plus que 12-14V. Après avec la batterie interne et le rétro-éclairage réglé bas je frôle les 7 heures ce qui est suffisant pour un weekend car l'ordi n'est pas allumé en permanence ( seulement pour les contacts satellites ).

Oui si je peux me passer de l'onduleur ça serait le top car le matériel que j'utilise est ultra sensible et à la maison par exemple la station est inutilisable car trop d'interférences. C'est la principale motivation d'une station mobile : opérer au milieu de nul part

[neob]

Oh sympa comme projet, on est d'accord c'est 280 Ah le total des 4 accus?

Je suis avec intérêt

[Sk_rmouche]

280 A.h par cellule 3.2V nominal ( LiFePo4 ), soit 3.6 kW/h environ pour les 4.

[OrOoX]

Je dis peut être une connerie mais quand les batteries sont en série, la tension s'additionne mais la capacité reste celle d'un élément
et en parallèle, les capacités s’additionne mais la tension est celle d'un seul élément nan ?

[Sk_rmouche]

Exact.

[OrOoX]

Du coup t'as plutôt 0.896Kwh nan ?

[Sk_rmouche]

Oui, 896W.h par cellule, et j'ai 4 cellules : 3.584 kW.h.

[neob]

280 A.h par cellule 3.2V nominal ( LiFePo4 ), soit 3.6 kW/h environ pour les 4.

La vache  

Ca donne quoi le Lifepo4 niveau risque incendie, sensibilité aux chocs, nécessité de rester vertical..?

[Sk_rmouche]

D'après ce que je vois, beaucoup plus safe que les versions dopées au cobalt ( NMC et compagnie ), mon collègue s'amusait à shooter les plus grosses cellules usagées à la 22 et à part un peu de fumée blanche, rien de spectaculaire comparé aux grosses LiPo et NMC qui intéresserait les organisations terroristes

Je vais faire une boîte por les protéger. Je crois que ces cellules sont toutes positions mais Bidule peut confirmer ? ... Il me semble que les anciennes versions d'accus lithium ne pouvaient pas être la tête en bas.

[OrOoX]

Oui, 896W.h par cellule, et j'ai 4 cellules : 3.584 kW.h.

Tu fais comment pour sortir 3.5Kwh avec des cellules en série si les capacités ne s’additionne pas ?

[Sk_rmouche]

La capacité ne s'additionne pas mais la tension oui.

3.2 V x 280 A.h = 896 W.h
12.8V x 280 A.h = 3584 W.h.

[OrOoX]

J'ai l'impression que le raisonnement n'est pas le bon car tu change la tension, la capacité d'un ensemble en série est limité par
l’élément le plus petit donc logiquement si le premier est vide, plus rien ne passe dans les autres ou alors t'as une chute radicale
de la tension non ?

Ca me semble un peu trop facile de dire "Je colle deux batteries en série et hop j'ai double capa" alors que c'est l'avantage du parallèle.