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Esprit Roue
Niavlys

Réalisation Batterie externe V8

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Bonjour, 

Je possède une V8 depuis octobre 2018, je suis ravi de cette roue très maniable mais l'autonomie me faisait défaut. J'ai donc décidé de fabriquer un batterie externe pour atteindre une autonomie de plus de 50km. Je vais partager ici les détails de la fabrication, je me dis que ça pourrait éventuellement intéresser quelqu'un un jour...

Je suis donc parti sur une batterie de la même dimension que celle de la roue a savoir 40 batteries 18650, 20s 2p (comprendre 20 série 2 parallèles).

J'avais plusieurs exigences pour cette batterie; 

  • je voulais pouvoir la transporter dans un sac a dos
  • qu'elle soit rechargeable avec le chargeur du V8
  • qu'elle soit facilement déconnectable en cas de chute (arrachage du câble qui relie la batterie à la roue)
  • que la batterie interne du V8 ne soit jamais déconnectée par soucis de sécurité (la roue reste sous tension quoi qu'il arrive)

 

J'ai réussi à trouver des 18650 LGM26 avec un courant de décharge de 10A max

  • Brand: LG Chem
  • Model: M26
  • Size: 18650
  • Nominal Capacity: 2600mAh
  • Nominal Voltage: 3.6V
  • Maximum Voltage: 4.2V
  • Discharge Current: 10A Maximum Continuous
  • Protected: NO, UNPROTECTED
  • Approximate Dimensions: 18.1mm x 65mm
  • Approximate Weight: 44g

Pour assembler le tout j'ai acheté des entretoises, très facile à mettre en place.

image.png.5a84185d2d8480dfc5563ce659242cf8.png

un peu de soudure pour connecter le tout électriquement (ouais je sais la nappe est moche mais ça me sert de tapis de travail pour protéger la table dessous 😁)

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Et voilà, une batterie qui une fois chargée correctement me fournira les 84v nécessaire à l'alimentation du V8 🤘

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Apres ça il a fallut que je trouve une carte BMS (Battery management system), je vous redirige vers wikipédia pour savoir à quoi sert cette carte 🧐 https://fr.wikipedia.org/wiki/Système_de_contrôle_des_batteries_d'accumulateurs

J'ai trouvé mon bonheur sur aliexpress, une carte 20s pour 18650 avec bluetooth à 70€ (je vous recommande vivement la fonction bluetooth, très pratique pour suivre l'état de la batterie)

https://fr.aliexpress.com/item/32794788758.html?spm=a2g0o.detail.1000013.9.37b1f9d4S5qmCV&gps-id=pcDetailBottomMoreThisSeller&scm=1007.13339.90158.0&scm_id=1007.13339.90158.0&scm-url=1007.13339.90158.0&pvid=352b4b75-8de6-4b87-b8f2-a924431bf63d

encore un peu de soudure pour la connecter, le vendeur fourni le schéma de connexion, y'a 21 fils a connecter sur chacune des batteries en série pour contrôler la tension de chacune des batteries

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Pour charger la batterie j'ai indiqué plus haut que je voulais la charger avec le chargeur de la V8, j'ai pu facilement trouver un connecteur mâle à souder sur la batterie, sur Aliexpress toujours... 😉

https://fr.aliexpress.com/item/32785622482.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.42ab6c37gqHAdd

image.png.d5a3a637fff6a0563571733e34418087.png

Et voilà ma batterie en charge avec le chargeur inmotion ✌

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Ma première surprise a été de constater que toutes les batteries n'avaient pas la même tension après la charge et donc que ma tension totale de la batterie ne dépassait pas les 74v...

On peut voir grâce l'application android que la batterie n°17 est totalement chargée (tension max pour une 18650 = 4,2v), donc la BMS stoppe la charge de toute la batterie et on se retrouve avec un écart de tension important entre la batterie chargée et la moins chargée (4,120 vs 3,620)

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Pour résoudre ce problème j'ai du décharger une à une les batteries les plus chargée jusqu’à ce j'obtienne une certaine harmonie dans les tensions (j'ai réussi à descendre à 0,120v de différence entre la plus chargée et la moins chargée)

Pour décharger les batteries j'ai trouvé 3 résistances RH25 de 10ohms que j'ai mis en parallèle, ça me faisait un courant de décharge d'environ 1.1A, je surveillait la tension de la batterie en décharge via l'application.

Il m'a fallut plusieurs jours pour arriver à un résultat correct, mais j'ai réussi ! 😎

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La batterie n°17 me pose toujours quelques problèmes, elle se charge et se décharge plus vite que les autres et je ne sais pas pourquoi...

 

Concernant ce point ;

Citation

qu'elle soit facilement déconnectable en cas de chute (arrachage du câble qui relie la batterie à la roue)

A la base je voulais un connecteur aimanté, comme ça en cas de chute le connecteur se déconnecterai facilement mais je n'ai rien trouvé qui permettait de faire passer 8 ampères sous 85 volts. Il a fallu que je trouve une autre solution moins élégante. J'ai utilisé un câble d'alimentation de PC. 😑😩 

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Il fallu que je découpe dans le carter de protection de la roue pour insérer un connecteur XT60 et j'ai trouvé sur aliexpress des connecteurs XT60 pour faire le montage parallèle des batteries interne et externe. Le connecteur XT60 étant le connecteur utilisé par inmotion pour connecter la batterie à la carte mère.

https://fr.aliexpress.com/item/32954299567.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.42ab6c37gqHAdd

https://fr.aliexpress.com/item/32891827533.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.31df83a5qunT7b&algo_pvid=bfdcac80-2fb7-4941-8477-d00ee758e6d8&algo_expid=bfdcac80-2fb7-4941-8477-d00ee758e6d8-5&btsid=dc4b33cf-a0ab-4fe2-b08c-6f0987f1bdf4&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1,searchweb201603_52

J'ai ajouté deux grosses diodes (10A 1000v) en parallèle à la sortie de la batterie, ça permet de recharger uniquement la batterie interne lorsque je freine.

https://fr.banggood.com/5pcs-10A-1000V-Plastic-Axial-Rectified-Rectifier-Rectifying-Diode-p-1464100.html?rmmds=myorder&cur_warehouse=CN

La tension de la batterie interne restera ainsi quasiment tout le temps plus grande et les diodes empêcheront que cette dernière se décharge dans la batterie externe!

Cela implique aussi que je dois toujours utiliser la batterie externe seulement si le V8 est complètement chargé sinon la batterie externe se déchargera dans la batterie interne (si la différence de tension est trop grande je risquerai d’abîmer la batterie interne avec une décharge trop rapide et un courant trop important)

20190810_100558_lr.thumb.jpg.0808102095b75e393620c3f84153a035.jpg20190810_100739_lr.thumb.jpg.aad0c9d3799e3b05a7144153f284b120.jpg

 

Le moment du test est arrivé ! La batterie dans le sac reliée par le cordon à la roue, ça reste discret... 

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Verdict: J'ai fait 37km à 22kph et il me restait encore 41% de batterie !!! 😲🤩👌

 

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Cette batterie me permet de faire des sorties un peu plus longue sans craindre de devoir rentrer à pied ou en taxi ! 😅

J'essaierai d'étoffer tout ça si il y a des questions...

 

Screenshot_2019-08-10-18-07-35.png

Edited by Niavlys
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Superbe boulot, tu as largement mérité ton gain d'autonomie. Félicitations.

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Chapeau !, ça t'a coûté combien au final ? 

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Les batteries ne m'ont rien coûté (récup') donc ça diminue drastiquement le coût total, pour info 40 LG M26 = 120€ ... Mais il est possible de trouver des batteries de NVEI sur le bon coin pour pas trop cher (ex: Ninebot ES...), ou carrément des NVEI hors service, il faut démonter la batterie et récupérer les 18650 qui la compose.

Donc sans les batteries environ 100€ et une dizaine ou une quinzaine d'heures de travail... 

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Fabuleux !!! Franchement respect ! 

Je il me faudrait la même chose pour ma Z10 ^^ Je vais réfléchir à la chose en essayant d'adapter ton tuto ;)

Merci pour ce magnifique partage !

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Légende urbaine ou pas ? Il est fortement déconseillé de souder les Lithium-Ion au fer à souder comme tu l'as fait, il paraît que ça les détruit.

Également, je ne crois pas qu'il soit recommandé de mélanger différents modèles de cellules.

Souhaitons que ça marche longtemps !

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C'est bon à savoir...Ce sont des modèles différent mais la capacité est identique. Pour le soudage c'est peut être la raison pour laquelle les n°17 ont un comportement différent des autres.

J'ai fait ça dans un but récréatif pas pour en fabriquer en série et les vendre donc bon... ça sera très bien pour ce que j'en ai à faire ! 😉

Pour le moment ça fonctionne parfaitement, même mieux que je ne l'aurai espéré, mais je reviendrai faire un bilan dans quelques mois. 

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Il y a 21 heures, Niavlys a dit :

c'est peut être la raison pour laquelle les n°17 ont un comportement différent des autres.

ça et l'origine des batteries en elle même.

 

Car non seulement la chaleur les détruit, mais dans un pack mais maintenu, si une cellule descend en dessous de 3V (avant que tu ne les récupères), elle va se dégrader perdre en capacité et potentiellement avoir sa résistance interne qui augmente.

Mais tu as totalement validé le concept, ça reste très positif, et par la suite, soit tu feras une intervention à cœur ouvert sur ton pack si le problème de déséquilibre devient pénalisant, soit tu prendras des cellules d'une source plus fiable pour en faire un autre ;)

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Excusez ma question de néophyte mais l'étanchéité autour du pack de batteries dans tout ça?

N'y a-t-il pas un risque pour lui de jouer les "Toros de Fuego" tout à fait hors saison et sans avoir un arrêté de la Mairie l'y autorisant? ;)

Quand à me promener avec une grosse brique bien anguleuse au contact de ma colonne vertébrale... Je me suis cassé la tête de l'humérus pour avoir joué à ce jeu là...

Mais je ne suis pas @Niavlys et je ne veux surtout pas me mêler de ce qui ne regarde que lui.

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Posted (edited)

J'ai pas osé lui en parler @King Size, tellement le projet est bien réalisé. Mais c'est claire qu'un choc mal placé ou une humidification trop importante peux être dangereux pour son utilisateur. Encore chapeau à toi @Niavlys.

Edited by Syoäni

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@.AleX. oui c'est possible en effet, je n'y connaissait rien en batteries (je n'y connais toujours pas grand chose d'ailleurs 😁) et comme tu le dis, si jamais ce léger déséquilibre me pénalise je remplacerai les 18650 qui m’embêtent.

@King Size @Syoäni j'avoue que je n'ai pas pensé à tout ça... 

Concernant l’étanchéité, Je pense pas que j'utiliserai cette batterie lorsqu'il pleuvra de toute manière et je me trompe peut être mais même s'il se mettait à pleuvoir faudrait vraiment une grosse averse pour que ça atteigne la batterie après avoir traversé le sac. Mais je vais réfléchir à étanchéifier tout ça et je posterai le résultat 😉

Pour la batterie anguleuse et les chutes, on va dire que je ne chute pas 😅, c'était surtout la forme la plus facile à mettre en oeuvre... 

Merci pour vos réponses, suggestions, commentaires et vos félicitations 🙏 ça fait plaisir et ça donne des idées pour une éventuelle version 2 😋

 

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Bravo @Niavlys pour ce travail et pour ton partage précis plein de modestie ( ça fait plaisir de trouver l'essence même d'un forum d'entre aide, loin de toute animosité, de querelles ).  :bravo:

Quelle est l'application android que tu utilises pour vérifier le voltage individuel des batteries? Merci.

 

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Le 15/08/2019 à 19:39, MIKL72 a dit :

Bravo @Niavlys pour ce travail et pour ton partage précis plein de modestie ( ça fait plaisir de trouver l'essence même d'un forum d'entre aide, loin de toute animosité, de querelles ).  :bravo:

Quelle est l'application android que tu utilises pour vérifier le voltage individuel des batteries? Merci.

 

Merci MIKL72 😊. C'est l'application proposée par le fabriquant de la carte BMS.

Je pense que c'est compatible uniquement avec les cartes de cette "marque"

https://www.lithiumbatterypcb.com/smart-bms-software-download/

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Le 11/08/2019 à 17:41, Niavlys a dit :

La batterie n°17 me pose toujours quelques problèmes, elle se charge et se décharge plus vite que les autres et je ne sais pas pourquoi...

Quand on récupère des cellules, mesurer le voltage ou constater qu'elle prend la charge ne suffit pas pour juger de son bon état. Dans l'idéal, avec un boitier du type OPUS BT C-3100  https://fr.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initiative_id=AS_20190915134347&isPremium=y&SearchText=opus+bt-c3100+v2.2&switch_new_app=y, tu peux tester les éléments 1 à 1 en mesurant la capacité restante et la résistance interne avec un cycle charge décharge. Ce sont 2 valeurs qui te permettent de classer tes cellules de récup par groupe homogène.

Pour ton groupe de cellules n°17, je parie sur une capacité bien plus faible que celle d'origine (surement 30% de moins à minima) et une résistance interne au delà de 100 mR. Et ton problème va revenir inévitablement, mais je crois que tu le sais déjà.

Et pour réduire le temps de chauffe en cas d'assemblage à l'étain, tu peux utiliser du flux https://fr.aliexpress.com/item/33049117315.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.36cd61ccd17NaB&s=p, c'est beaucoup plus rapide.

Sinon belle réalisation, bien documentée, bravo à toi.

Edited by ptitgenie
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Bonsoir , 

Avec un peu de retard , SUPER TRAVAIL :bravo::bravo:

J'aurais voulu un peu plus de précision sur le branchement des 2 diodes (2 diodes en parallèles , j'ai compris. Mais j'ai un peu de mal à comprendre l'intégration dans le câblage  avec la batterie externe). Serait-il d'avoir un petit dessin ?

Par avance merci

FILOU70

Edited by Filou70

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@ptitgenie Merci pour ces infos, ce boitier à l'air pratique. C'est clair que j'y connaissais rien sur les batterie li-ion et je n'en sais pas beaucoup plus maintenant 😅 La version 2 sera meilleure avec tous vos conseils et sugestions. 🤩

@Filou70Les diodes installées en sortie de la batterie externe permettent de recharger uniquement la batterie interne lors d'un freinage ou de la récupération d'énergie en descente.
La tension de la batterie interne augmente alors après cette récupération d'énergie, les diodes empêchent ainsi la batterie interne de se vider dans la batterie externe (équilibrage des tensions)

Lorsque les tensions seront de nouveau égales après avoir roulé, les deux batteries se déchargeront de nouveau ensemble.

J'en ai installé 2 en parallèles pour être certain qu'elles ne deviennent pas passante (n'étant pas certain de la puissance délivrée par le moteur lors d'un freinage brusque) elles se partagent ainsi le travail.

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Edited by Niavlys
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il y a 5 minutes, Niavlys a dit :

La version 2 sera meilleures avec tous vos conseils et sugestions. 🤩

je n'en ai aucun doute

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C'est bien dommage que les fabricants de nos roues n'exploitent pas les possibilités Bluetooth des BMS récents. Nous ne passerions pas notre temps à nous demander quel est l'état de santé de nos batteries ! Même sans afficher la tension de chaque batterie, l'appli du constructeur de la roue pourrait nous conseiller de la laisser en charge toute une nuit, etc...

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