[électricité] Batterie IMA ZF1 NiMh entretien, charge, durée de vie, chargeur secteur.

Au coeur de la valise IMA située sur le plancher du coffre du CR-Z ZF1
se trouvent des éléments D qui sont des accumulateurs de type NiMh
7 x 12 = 84 accus x 1,2V = 100,8 V

Ce topic ne concerne pas le CR-Z ZF2 qui est équipé d'un système différent.

Il y a danger de mort, et perte de la garantie du véhicule en cas d'ouverture de la valise IMA ou IPU.

Honda a conçu un système qui se devait d'être plus léger et moins encombrant que dans ses précédentes hybrides. Le nombre d'accus a donc baissé de 120 à 84 entre Civic Hybrid et CR-Z.

La capacité totale est elle en légère baisse.

Tout ceci conduit à un résultat industriel : on demande bien plus a un accu de CR-Z que à un accu de Civic Hybrid : éléments D de civic Hybrid = 6000 mAh
élément D de CR-Z = 7000 mAh

ils sont au nombre de 84 montés en série, mais malheureusement l'ensemble du pack ne marche que comme le pire des éléments.

VARIABILITÉ INDUSTRIELLE

Vous le savez; tout objet fabriqué à la chaine présente une qualité variable de l'un à l'autre,
idéalement sur 100 fabriqués, x% vont à la poubelle direct, y% sont bien supérieurs à la norme, entre les deux ils sont testés OK par le contrôle de qualité.

Pour le moteur à essence par exemple Honda étant un des meilleurs motoristes du monde, surtout sur la qualité de ses séries, on est à + ou - 4% c'est à dire qu'il ne devrait pas y avoir 10ch d'écart entre le meilleur et le pire moteur sorti d'usine.

Pour les Accus D NiMh, c'est une toute autre histoire!
Le tri en sortie de fabrication donne :
A% à la poubelle
B% vendus comme des 5500 mAh
C% vendus comme des 6000 mAh
(etc...)
Z% peuvent même cracher du 9000 mAh

ils sont triés d'une part par leur capacité (on parle ici de profondeur ou de longueur, ou de durée), mais aussi par la forme de leur courbe de décharge, et enfin aussi par leur puissance admissible notée en nombre de C (Gédé tu pourras m'aider...) qui défini ce que l'accu peut supporter comme courant de charge et de décharge maxi.

chaque tranche de qualité contient donc un faible pourcentage des accus fabrqués au départ.

le prix du produit fini donne enfin une information sur la qualité et la finesse du tri qui est fait apres fabrication.

si vous achetez pour une lampe torche, prenez les 9000 mAh vous verrez comme c'est bien !

sur les moteurs = variabilité industrielle faible
sur les batteries = variabilité industrielle forte

EVOLUTION PENDANT LA DUREE DE VIE, EQUILIBRAGE DE CHARGE

Le pack entier de 84 batteries peut sembler mort si :
- un seul élément perd sa continuité
- un seul élément se décharge rapidement
- un seul élément n'accepte pas la charge et chauffe

chaque élément vit sa vie, égaux le plus possible à la naissance, ils vont avec le temps commencer à se différencier.
Quand l'orchestre ne joue plus à l'unisson on a un IMA anémique, qui pousse peu, se décharge vite, se recharge trop vite, et quand cela devient grave au point que la performance de l'ensemble n'est plus que 40 % du neuf, un voyant orange s'allume, la watture continue à rouler sans souci, c'est juste que la partie elctrique n'est plus tres efficace.

Il est fort probable que certains utilisateurs voient ce voyant s'allumer à partir de Juillet 2015. (pour les moins chanceux) les autres auront forcément une performance inférieure au neuf, pour certains la différence sera plus notable que d'autres.

Ce n'est pas la fin !!

Si on souhaite aller au fond des choses, il y a deux plans d'action :

L'entretient simple : une charge d'équilibrage.

Quand un accu est chargé, et que l'on continue à lui appliquer un courant, il transforme l'excédent en chaleur. Si le courant est assez faible, cela n'occasionne aucun dégat.

il faudrait mettre au point un chargeur secteur pour CR-Z :
un charge à faible courant de 36 à 40h en laissant tourner le ventilateur de l'IMA permettra à TOUS LES ELEMENTS de se charger.

si aucun élément n'a de défaut rédibitoire, l'IMA repart quasiment comme neuf.
ce traitement devra être refait, tous les ans, voir plus souvent, jusqu'à l'impossible.

ce traitement n'est pas contrindiqué, même sur un pack de batterie quasi neuf, ou apparement sans défaut.


L'entretient compliqué : traiter chaque accu séparément.
démontage total, on va prendre les éléments un par un
contrôle/charge/décharge x5 changement des éléments faibles

cela prend un temps fou, il faut noter chaque accu.
les trop faibles ou défectueux sont éliminés, les neufs sont testés.
il faut un matériel qui détaille la forme de la courbe de décharge, et il faut etre capable de travailler sur plusieurs accus à la fois, mais indépendamment, car il y en a 84, donc ce n'est pas fait en deux jours...

apparement avec des moyens artisanaux, y en a pour 2 semaines.

un pack reconditionné aussi profondément est à considérer comme neuf.


un accu a une durée de vie en années = FAUX.

un accu peut assurer un nombre de cycles charge/décharge donné, puis il ne fonctionne plus = FAUX.

la véritable durée de vie et nombre de cycles dépendent de tellement de facteurs que l'on peut tuer un élément en quelques secondes, ou le faire durer plus de 10 ans.

Un élément NiMh de bonne qualité peut durer 10 ans en produisant des milliers de cycles.
La durée de vie d'un élément au lithium est probablement plus discutable, mais il en faut en moins grand nombre ce qui réduit la marge d'erreur.

pour citer quelques sites intéressants :
ecomodder.com
insightcentral.net

plus particulièrement :
http://www.insightcentral.net/forums/modifications-technical-issues/16257-ima-battery-repair-question.html
http://ecomodder.com/forum/showthread.php/diy-solutions-honda-hybrid-battery-problems-insight-civic-13610.html
http://ecomodder.com/forum/showthread.php/analyzing-refurbishing-repairing-dead-hybrid-battery-pack-2000-a-19975.html
http://ecomodder.com/forum/showthread.php/analyzing-refurbishing-repairing-dead-hybrid-battery-pack-2000-a-19975-9.html#post284905

Il serait souhaitable que l'on puisse savoir fabriquer/acheter un chargeur secteur "grid charger" capable de faire une véritable charge d'égalisation longue sur nos CR-Z.

http://99mpg.com/projectcars/gridcharger/

wahoo, sacré mine d'or tes liens!!

J'ai pas encore regardé en détails, mais y'a pas de balancing dans notre pack?? Les cellules ne sont pas monitorées individuellement pour être équilibrées?
Ça me surprend...

FaN a écrit:wahoo, sacré mine d'or tes liens!!

J'ai pas encore regardé en détails, mais y'a pas de balancing dans notre pack?? Les cellules ne sont pas monitorées individuellement pour être équilibrées?
Ça me surprend...

En effet il n'y a pas de balancing, simplement parfois de petites charges d'égalisations, d'une durée bien trop courte pour faire totalement le travail.

La regulation est quand même complexe et très aboutie, mais doit être capable de supporter un usage court de la watture, on doit pouvoir couper le contact quand on veux, etc...

Il leur était impossible de faire une vraie charge d'égalisation sans une prise murale, on va pas laisser tourner le moteur 36h ce serait pas très écolo.

Il faut qu'on se lance, on va pas faire les fiottes face aux amérloques non mais !!!

CR-Z Hybrid plug-in es-tu là ??

Alollini a écrit:
En effet il n'y a pas de balancing, simplement parfois de petites charges d'égalisations, d'une durée bien trop courte pour faire totalement le travail.

La regulation est quand même complexe et très aboutie, mais doit être capable de supporter un usage court de la watture, on doit pouvoir couper le contact quand on veux, etc...

Il leur était impossible de faire une vraie charge d'égalisation sans une prise murale, on va pas laisser tourner le moteur 36h ce serait pas très écolo.

C'est pas un problème ça! c'est même indispensable avec les cellules lithium!

Alollini a écrit:il faudrait mettre au point un chargeur secteur pour CR-Z :
un charge à faible courant de 36 à 40h en laissant tourner le ventilateur de l'IMA permettra à TOUS LES ELEMENTS de se charger.

bonjour

j'ai un peu regardé ...........

donc il faudrait une alim de 1.42volt maxi par élément
84 accus = 120 volts au total max
sans dépasser un courant maxi de 200ma
accu de 7ah en charge pendant 36h environ

et que le ventilo IMA refroidisse tout ça !

ok ou je me trompe ?
A+

maboite a écrit:

Alollini a écrit:il faudrait mettre au point un chargeur secteur pour CR-Z :
un charge à faible courant de 36 à 40h en laissant tourner le ventilateur de l'IMA permettra à TOUS LES ELEMENTS de se charger.

bonjour

j'ai un peu regardé ...........

donc il faudrait une alim de 1.42volt maxi par élément
84 accus = 120 volts au total max
sans dépasser un courant maxi de 200ma
accu de 7ah en charge pendant 36h environ

et que le ventilo IMA refroidisse tout ça !

ok ou je me trompe ?
A+

c'est probablement ça.
j'avais compté 1.4 volt, soit total 117,6V en 250 mA
j'ai toujours pas l'info exacte si c'est des 7ah ou des 8ah
si la théorie donne une charge en 36h, il faut laisser en charge 40 à 48h pour s'assurer de l'égalisation.

il faudrait connaitre avec exactitude si il nous faut 1.4 ou 1.42 V et savoir si ce sont des 7 ou 7,5 ou 8 ah

Parce que si on fait un appareil en se basant sur les carractéristique d'un élément D NiMh trouvé au hasard du web, ceux de la watture étant probablement différents, on risque d'endommager le materiel définitivement.

Gédé me dit que ce serait de la poudre aux yeux ce genre de recharge d'égalisation, car si des elements sont effectivement faibles, le bénéfice de la charge serait perdu dès la premiere décharge. (autrement dis, apres 3 virages, ce qui serait bien dommage)

Cependant les américain y croient :
voici leur constat (sur civic hybrid et sur insight ZE1)
1- essayer la charge d'égalisation.

2- si pas d'amélioration seul un démontage et un tri / test / changement élément par élément peut redonner vie et force à la batterie. (compter 1000$ et 15 jours de travail)

3- une reffection totale d'une batterie IMA donne 1L au 100 d'économie à type de conduite équivalente.

4- sur INSIGHT de premiere génération, le remplacement de TOUS les éléments en passant de 6,5 ah (origine) à 8ah neufs, fait gagner 1s à l'exercice du 0 à 100 kmh.
(compter 2000$ et 3 semaines de travail)

5- une majorité de ceux qui ont essayé la charge d'égalisation on trouvé une amélioration (pas de chiffre, c'est leur ressenti)


Pour finir je crois que ma batterie IMA est bien faiblarde... je vais essayer de la faire changer, pour le moment cela semble être la seule solution propre et disponible.
La comparaison avec la batterie de la WattPink, ne laisse aucun doute.

Alollini tu as combien de kilomètres sur ta z ? Et le fait de l'utiliser en mode sport n'use pas plus les accus qu'en mode éco ?

fabrs a écrit:Alollini tu as combien de kilomètres sur ta z ? Et le fait de l'utiliser en mode sport n'use pas plus les accus qu'en mode éco ?

je dois approcher les 57000.

le mode sport, possible, je crois que ce qui change en mode sport c'est que le moteur est utilisé en priorité, et l'électrique vient ensuite.

ensuite j'ai l'impression que le mode sport entraîne plus de recharge de l'IMA

mes symptômes sont les suivants :

quand je suis en descente, la charge monte jusqu'à 6 carrés, puis stoppe, et 3 secondes plus tard ça passe direct à 8 carrés.

en montée, si j'accélère à fond j'ai 3s d'assistance maxi, 8s d'assistance à 50%, puis 2 petites pastilles bleues le reste du temps.

la charge tombe à 4 carrés en une poussée de la seconde.

juste avant d'arriver au travail, au dernier feux rouge, l'auto stop ne stoppe pas, et les 4 carrés tombent à zéro, le ralenti monte à 1500 tours jusqu'à obtenir un carré.

et ce, tous les matins.


et même lorsque ma watture était neuve, sa batterie ne tenait pas comme celle de la wattpink qui dépasse les 40000.

Il y aurait peut être une corrélation entre l'usure des batteries et le relief de la région que l'on habite...un sondage à faire ?

En préanbule, je tiens à préciser que les propos qui vont suivre découlent de mon expérience sur une quinzaine d'années d'utilisation de batteries NIMH sous fortes intensités en modélisme, je n'ai donc pas la prétention d'être "parole d'évangile" pour nos CR-Z ZF1.

(nous utilisons depuis environ 8-10 ans des batteries "LiPo" bien plus légères et performantes,
ce type d'accumulateur a un nombre de cycles théorique possible bien inférieur à des NIMH et nécéssitant un soin & une gestion beaucoup plus pointue
(risque réels d'incendie voire d'explosion si la batterie est rechargés sans précaution, subit un choc ou pire est percée)

Alors, oui Glauco je pense comme toi car l'utilisation sur des routes au relief marqué tend à maintenir la batterie en perpétuels et répétés cycles de charge/décharge.

Toutefois, une route se maintenant à une variation moyenne de relief peu marqué mais abrupte n'est pas nuisible à la batterie (cycles de charges/décharge sur le haut de la capacité nominale, ce qui limite l'échauffement et le déséquilibre électro-chimique qui en découle).

A contrario, des décharges répétés quasi totales immédiatement suivies de recharges rapides et quasi complètes tend à un échauffement peu propice à une conservation des performances d'origine de la batterie.

Ce qui "tue" une batterie NIMH (ou toute autre batterie d'ailleurs), c'est
1 / un long stockage sans surveillance ni entretien finissant par une décharge profonde et irrémédiable
2/ une surcharge ou charge trop rapide (échauffement destructeur des éléments)
3/ des cycles de charge/décharge quasi complets, rapides et répétés qui ont pour pour effet de faire chauffer au-delà du raisonable les éléments.

Bien sûr, dans mos CR-Z tout est fait pour limiter ce phénomène :
Jamais de décharge inférieure à 30 % (correspond à 0 barettes)
Un ventilateur agit si nécessaire pour refroidir la batterie, ce qui augmente ses tolérances en termes de cyles rapides.
La "watture" encourage à ne pas descendre en dessous de 3 barettes, ce qui correspond à 50 % de la capacité nominale, ce qui est une excellente stratégie visant à preserver la durée de vie de nos batteries les cycles de charge/décharge se faisant sur la partie "haute" de la charge, ce qui permet de ne pas avoir de désequilibre violent au niveau électro-chimique des éléments "D".

Dans l'idéal, si on veut préserver la vie d'une batterie après une décharge rapide et inférieure ou égale à 30 % de la capacité nominale, ce serait de la laisser refroidir naturellement afin de de laisser le temps nécessaire à la stabilisation du nouvel équilibre chimique, de faire une décharge lente et contrôlée de chaque élément puis de recharger pas trop vite c'est-à-dire de ne pas dépasser le courant de charge admissible, en général pas plus de 2 fois la capacité nominale (sauf utilisation d'une technique dite à courant pulsé) depuis le début de charge jusqu'à 80 % puis de baisser progressivement ce courant de charge jusqu'à tendre vers 100 % de la capacité nominale (détection du delta-peak).

Il est à noter que cette notion de valeur nominale résulte d'une valeur moyenne de la capacité due aux tolérences de fabrication (elle peut être sup ou inf).
Cette valeur nominal peut être dépassée (heureux hasard ou triage manuel des éléments "D").
Cette valeur nominale peut être amputée (faiblaisse d'un ou plusieurs éléments "D").
Cette valeur nominale peut être optimisée par triage & boostage, cette technique, qui a été utilisée en compétition voiture RC est à proscrire dans le cadre d'un usage serein et réflechi.

Et ça, la Watture sait très bien le faire : la huitième barette met bien plus de temps à apparaitre que la septième.

Les (rares) conditions dans lesquelles la batterie du "Z" se décharge au-delà de trois barettes sont
- le quasi sur-place avec des temps prolongés en auto stop
- le cycle d'équilibrage des barres d'élément "D"
- l'utilisation des accessoires (sono, vitres électriques, éclairages intérieurs, & automatismes feux et essuie-glace) de manière prolongée sur le ralenti ou pire, en phase d'auto stop.

Le fait d'avoir une boite manuelle sur nos "Z" nous laisse une liberté très apréciable pour le fun mais ne facilite pas la tâche pour une bonne gestion de la batterie car ce paramètre, de facto, n'est pas contrôlé par l'electronique de bord.

Une boite C.V.T. comme celle de la jazz Hybrid ou de l'Insight est électroniquement contrôlée et optimisée pour fonctionner de concert avec l'IMA. Ce système donne une douceur de fonctionnent inégalée mais n'est pas optimisée pour le dynamisme.

En conclusion, nos "Z" font preuve d'un génial talent d'équilibrisme entre dynamisme et gestion des contraintes.

La recherche de performances et d'optimisation de la blue inside de notre ami Allolini n'est pas de nature à viser la préservation de sa batterie IMA, mais plutôt à en cerner les limites et il fait un sacré travail de "débroussaillage" pour tous ceux qui le suivront quand la garantie de 5 ans sera échue.

Merci à tous ceux qui m'ont lu jusque là, et si quelqu'un veut corriger ou complèter mes propos
( Drachko 18 si tu passes par là... ) j'en serai ravi.

glaucoma a écrit:Il y aurait peut être une corrélation entre l'usure des batteries et le relief de la région que l'on habite...un sondage à faire ?

55000 km dans les Alpes et Marguerite a dû connaitre seulement cinq "reboot" à Zéro carrés, elle roule souvent en mode Sport, et approche les 64000 km. Environ 15000, voire 20000 ont été fait en dehors du relief alpin (Paris, Bruxelles)
Et je la mène tantôt Ecool, tantôt dynamique ... Depuis 64000 kilomètres.
Elle semble plutôt en forme, même si depuis Bruxelles, elle est devenue "gris ouragan" plutôt que blanc premium
Si ça peut apporter de la matière à ce sondage ?

Alollini a écrit:
Cependant les américain y croient :
voici leur constat (sur civic hybrid et sur insight ZE1)
1- essayer la charge d'égalisation.

salut,

moi aussi j'y crois !

et je me lance
voilà 1er schéma .........


les pièces sont commandées
après je verrai pour une minuterie, protection thermique, thermomètre, ventilation ........
j'ai oublié quelque chose ?

A+

- Merci GéDé pour ton post, c'est tres bien expliqué !

- Nawan, en plus du bon moteur et de la watture light, tu as une bonne batterie ! grrr (jalousie!)

- Maboite : as-tu repéré ou se brancherait un tel chargeur ??? Et comment s'assurer de la rotation du ventillo alors que la watture a le contact coupé ?
Peut-on fermer la watture pendant l'exercice ?

Alollini a écrit:

- Maboite : as-tu repéré ou se brancherait un tel chargeur ??? Et comment s'assurer de la rotation du ventillo alors que la watture a le contact coupé ?
Peut-on fermer la watture pendant l'exercice ?

salut
deja j'ai un peux modifié le schema
j'ai cablé le regulateur de courant avant le regulateur tension (l'inverse sur le 1er schema !)
et j'en suis deja la !


maintenant je vais demonter l'IPU pour voir et modifié le ventilo et le branchement au 100volt bat
photo + tuto a venir
A+

Prudence en ouvrant l'IPU !

le courant continu est "très" mortel ;
et il n'y a pas de protection, ni fusible ni disjoncteur.

Alollini a écrit:Et comment s'assurer de la rotation du ventillo alors que la watture a le contact coupé ?

salut
donc je me suis attaqué au ventilo !
et bien c pas un joujou !!!!!

moteur brushless 12Volt 6Ampere25 a fond !!!!

un fil blanc +12v
un noir 0v
un fil jaune ? (peut etre un controle de non rotation ? )
un bleu si relier au 0v ventilo start , mais a fond .
A+

Maboite, tu devrais te lancer dans la creation d'une emission pimp my ride, sont entrain de les rediffuser les vieux episodes d'y a 10 presque ou la mode c'etait tiouning fast and furious .

M'enfin c'est juste que tu me fais penser à eux comme tu commences a decortiquer ton Z mais pas dans un but tiouning hein, mode efficacité ^^.

+1

Bonjour
Donc le moteur est contrôlable en vitesse par PWM ou MLI
Sinon autre question sur la charge
Il faudrais aussi un dechargeur a coupure automatique pour ne pas descendre en dessous de 84 volt ( 1volt mini par accu )
Avant de lancer la charge non ?
Si oui
A quelle intensité la décharge
Sachant que le moteur IMA est de 14 chevaux donc 10kw
Sur 100volt ça fait 100 amperes .......
Vu la vitesse de chute des barres de charge de la batterie
Lors de la procédure automatique d'équilibrage des packs nimh
De l'aide serai bien venu Alollini ....
J'ai fouillé partout sur le web mais ...
A+

Dans ce que j'ai lu (concernant l'insight 1) le début de la charge d'égalisation se fait quel que soit le niveau de charge de départ, c'est à dire même batterie chargée.

Les NIMH ont très peu d'effet mémoire, une décharge complète n'est pas requise.

Les NICD souffrent de l'effet mémoire et ont donc besoin d'une décharge complète sans laquelle une recharge serait illusoire.

Utiliser un déchargeur ne ferait qu'ajouter des cycles au compteur de la batterie, autrement dit, l'user (c'est pas l'objectif)

MODE "Apprenti sorcier" ON!!!!!!

Vous êtes des grands grands grands malades!!
Suis pas du tout convaincu de l'intérêt d'un tel chargeur, mais respect!

comme ecrit plus haut il est tout à fait possible que le bénéfice d'une charge d'égalisation soit perdu au bout de deux virages...

Mais si on essaie pas, on ne saura jamais.

On peut distinguer deux cas :
- soit il y a un ou plusieurs éléments faibles ou défectueux (le chargeur ne servia a rien)

- soit les éléments sont à peu pres tous en bon état mais désychronisés (ils présentent tous des niveaux de charges variés )

dans le deuxième cas le chargeur apportera une solution durable, et par durable j'entend jusqu'à la prochaine désarmonisation.

on pourra donc en fonction du résultat reproduire la charge tous les 6 mois ou un an.

si le comportement de la batterie n'est pas amélioré par le chargeur, ce sera TOUT DE SUITE VU.