5000km, 0,1L/100km

C’est juste symbolique.

Le 27 décembre 2014, 5000km avec 5,5 Litres et 531 kWh:

5000km0l1

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Chargeur d’accus

Un des objectifs étant de recharger les batteries sur le secteur, le chargeur a un rôle capital.

Sur la première version avec 4,5kWh j’avais utilisé une alimentation chinoise de 400W qui fournissait 48V +-10%

Les 5 packs de 14 accus chacun étaient déconnectés et reliés en parallèle sur cette alimentation.

C’est une solution économique, une quarantaine d’€ pour ce type d’alim. Seule précaution capitale, le chargeur doit être alimenté avant de le brancher sur les accus. La sortie du chargeur est connectée par un pc plus un relais en fonction des tensions fournies par le bms.

Mais cela oblige à déconnecter/reconnecter les 5 sous-packs (ce qui risque à la longue de créer des faux contacts) et de plus le rendement n’est pas terrible, vers 80%.

Cela m’a permis de valider le principe des accus ajoutés sans investir dans un chargeur performant.

J’ai assez vite acheté un chargeur de 2,5kW (2kW sous la tension de mes accus) qui fournit directement de la « haute tension », jusqu’à 247 VoltsDC en pratique et a un excellent rendement, 93%. Ce rendement permet de se passer de ventilateur. Sauf l’été quand je recharge voiture au soleil où j’ajoute un petit ventilateur. Sinon les protections internes vont limiter l’intensité, augmentant le temps de charge. Ces chargeurs existent sous la marque tccharger ou elcon. Une des différences fondamentales entre alim et chargeur est qu’un chargeur va d’abord vérifier la présence des accus avant de fournir du courant. On branche le côté DC ou AC dans l’ordre qu’on veut. Le chargeur est, à puissance identique, plus lourd. Et coûte 540$ plus taxes+port.

Chargeur2_5kW

 

Ils sont fournis avec d’un côté une prise domestique 10/16A sur une rallonge de type 10A C13, et de l’autre un connecteur anderson 2x50A (Gris). Il se pilote par 2 fils. Le plus simple est de relier ou pas ces 2 fils pour activer la charge ou l’interrompre. C’est ce que fait un minuscule relais piloté via un port usb d’un PC, le même qui est utilisé en roulant sur le tableau de bord. Ce chargeur a un affichage le plus réduit possible, une led jaune/rouge/verte  qui clignote. Pendant la charge c’est le pc qui affiche la tension de chaque cellule d’accu ainsi que le statut de charge.

Fin 2014 j’utilise ce chargeur pour les A123 et, quand j’ai besoin de charger en même temps les accus LG, l’alim chinoise en 48v+10%. Le chargeur accepte de charger les LG directement en « haute tension ». Son intensité est la même et donc la puissance est plus faible, de l’ordre de 1,6kW puisque la tension des LG est plus basse.

Exemple de consommation en 100%ev, trajet test 140km

Ayant besoin de réaliser un trajet de 140km aller, recharge partielle, puis 140km retour tous les mois, je vais pouvoir mettre en évidence la variation de consommation en fonction de la saison.

Voici la courbe de consommation en sortie d’accus en Wh/km d’Août 2014 à juillet 2015:

ConsoElec_140Km

On a donc au maxi une augmentation de +23% par rapport au mini, calculée sur la moyenne (en rouge) entre l’aller, en vert et le retour en jaune. La différence de consommation entre aller et retour est due à la dénivelée de l’ordre de 250 mètres. Pour rappel, en mode essence sans recharges d’accus la variation sur tous trajets est de 4,3/3,2 = +35%.

En janvier il y a inversion entre conso aller et retour. C’est dû à un vent fort défavorable dans un sens et favorable dans l’autre, les températures sont toujours inférieures à 10°C. En février la conso est toujours vers 105-108 Wh/km. Le temps reste pluvieux, avec 3-4°C le matin et toujours du vent latéral. Parfois des giboulées de neige. Le ptc heater empêche la buée, même sous ces passages neigeux. Ne pas hésiter à actionner les essuie-glaces, cela évite que le pare-brise ne se refroidisse plus. En avril il peut faire seulement 2 à 5°C lors du trajet aller. Fin juillet, la moitié du trajet retour avec 29°C et clim réglée à 25°C. Pas de changement notable de la consommation dans ce cas.

Les dénivelées de ce trajet:

Deniv_140km

A suivre donc.

Chauffage, désembuage

Utilisant essentiellement en mode électrique ma prius, le besoin de désembuage est arrivé dès que les températures ont baissé et que l’humidité s’est déposée sur l’intérieur du pare-brise.

Sur certaines Prius (au canada par exemple) il y a deux petits chauffages électriques situés dans l’arrivée d’air. Ils interviennent quand le thermique n’est pas en température. Mais pas sur nos prius françaises.

Après tests c’est pourtant une bonne idée. J’ai donc retiré le filtre à pollen situé près de la boite à gants et remplacé par une plaque en polycarbonate pliée percée d’une ouverture rectangulaire sur laquelle deux petits ptc-heater sont fixés. Le trou est donc juste au-dessus du ventilateur. Ce sont des petits chauffages alimentés en 12v (14v en roulant). Récupérés sur des petits désembueurs de pare-brise, ils totalisent 700W sous 14V. Environ 1/3 de la puissance pour l’un et 2/3 pour l’autre.

Ils ne doivent être alimentés que quand le ventilateur tourne, au-dessus il y a un air-bag. Il se trouve que sur la Prius le ventilateur est alimenté via un relais (bleu clair sur la photo) puis sa vitesse est gérée en pwm.

Ventilateur_apres_relais

J’ai donc récupéré le +12v sur la sortie de ce relais de façon à alimenter deux relais chargés de connecter les 2 ptc-heater. En plus un inverseur à 3 positions permet d’avoir soit 1) rien 2)  450W 3) 700W. Chaque fois que l’on coupe la ventilation sur l’écran central tactile ces ptc-heater sont déconnectés. Comme ils ont très peu d’inertie thermique, il n’y a pas de surchauffe ensuite.

Ces 2 petits chauffages se sont avérés indispensables et efficaces au moins au-dessus de -5°C.

ptc_heater_cote

 Il y a deux relais, un de 60A et l’autre de 30A. Deux lignes +12v vont des relais directement sur la batterie 12v. Avec un fusible de 40A (Cosses de 9mm) et de 20A (cosses de 6mm) au plus près de la batterie.

En roulant l’air est dirigé vers le pare-brise et les vitres latérales. La température de l’air augmente au fur et à mesure que le trajet se déroule, même en position air entrant de l’extérieur. La position air recyclé doit être utilisée avec parcimonie, elle produit souvent de la buée, sauf après un certain temps de trajet. Par contre au bout d’un certain temps elle permet d’avoir une température plus élevée. En général le ventilateur est mis sur la position 1. Rarement 2. Car plus il tourne vite et moins l’air sera chaud, la puissance de chauffe ne change pas. Dès que les températures nécessitent l’usage de ce petit chauffage, il faut le mettre dès le début du trajet. Ne pas attendre que la buée s’installe.

 ptc_heater_face

Peut-on récupérer de la chaleur perdue par l’électronique et MG2 ?

En mode 100%ev on n’a pas de chauffage, sur une Prius il est issu des pertes du thermique. Mais…

Sur le bus can on récupère les températures de MG2, du boost converter et de l’inverter. Pour MG2 elle augmente lentement tout au long du trajet. Au début réchauffée sans doute par l’électronique puisque le circuit de refroidissement est commun. Pour l’électronique elle varie très rapidement quand on accélère et quand on freine.

Mais ces températures ne permettent pas de savoir s’il y a beaucoup d’énergie à récupérer.

Sur mon trajet de 140km la puissance de MG2 moyenne est de 5,5 kW. Si on prend 10% de pertes on peut espérer au maxi 550 Watts. Insuffisant mais si on l’ajoute aux 700 Watts de mon ptc-heater ça peut permettre de rouler en 100%Ev avec des températures plus basses.

Pour voir sur le plan pratique ce qu’il est possible d’envisager je viens de mettre un capteur d’un thermomètre électronique sur le tuyau de sortie de la pompe de refroidissement hybride.

Sur un trajet de 40-45 km la température est d’abord remontée des 7°C du départ, celle de mon garage, vers 11-12°C. Puis est restée stable. Sauf quand on est arrivé à destination. Elle est alors montée à 15 puis 17°C sans doute parce que la pompe électrique est arrêtée.

Il ne semble donc pas évident de récupérer de la chaleur là… Pourtant un simple préchauffage de l’air extérieur serait sympa, charge ensuite au ptc-heater de la remonter encore plus.

Donc, à suivre pour d’autres mesures, à d’autres points sous le capot moteur.