Comprendre la dérive SOC
Pourquoi le pourcentage de votre batterie augmente - et comment y remédier.
Vous trouverez ci-dessous la version longue : ce qui se passe réellement à l’intérieur de la batterie, pourquoi le pourcentage dérive en premier lieu et comment fonctionne exactement la réinitialisation.
Le problème : la courbe de tension plate
Pour comprendre la dérive SOC, vous devez savoir une chose sur la différence entre le lithium et le plomb-acide : la courbe de tension.
La "jauge de carburant" au plomb
Une batterie au plomb traditionnelle se comporte comme le réservoir de carburant d’une voiture. À mesure que vous consommez de l’énergie, la tension chute selon une ligne droite et prévisible. Un moniteur regarde simplement la tension (disons 12.2V) et sait presque exactement à quel point la batterie est pleine (environ 50 %). Facile.
Le "bord de falaise" au lithium
LiFePO4 ne se comporte pas comme ça. Il est conçu pour fournir une puissance stable sur toute la plage d’utilisation, de sorte que la tension bouge à peine, que la batterie soit pleine à 80 % ou à 30 %. Puis il tombe d’une falaise à la toute fin.
C’est génial pour vos appareils électroménagers - votre réfrigérateur voit la même tension toute la journée - mais c’est un cauchemar pour le moniteur. La tension ne peut pas lui indiquer le pourcentage, car la tension ne change pas.
Comment votre moniteur compte l’énergie (comptage de Coulomb)
La tension n’étant d’aucune aide, le BMS utilise une méthode différente : Comptage de Coulomb. Les shunts externes (comme le Victron BMV lorsqu’il est associé à une TITAN batterie) fonctionnent de la même manière - et la TITAN plage de batterie expose les mêmes données sur Bluetooth afin que vous puissiez voir dans l’application TITAN Lithium sur votre téléphone.
Imaginez-vous debout devant une porte avec un clicker, comptant les personnes entrant et sortant d’un bâtiment :
- Vous savez, le bâtiment a commencé avec 100 personnes (complet).
- Vous comptez 50 personnes qui partent.
- Vous supposez qu’il y a encore 50 personnes à l’intérieur.
C’est exactement ce que fait le BMS. Il mesure le courant (ampères) entrant et sortant au fil du temps, et à partir de là, il détermine combien d’ampères-heures restent dans le pack.
Figure 3 : Animation montrant le BMS comptant l’énergie à son entrée et à sa sortie.
Pourquoi le "saut" se produit (la dérive)
Le comptage de Coulomb est très précis sur une journée ou une semaine. Mais de minuscules erreurs de mesure s’accumulent au fil des mois.
- Une erreur de mesure de 0,1 % n’a plus d’importance aujourd’hui.
- Après trois mois de charge et de décharge constantes, cette erreur de 0,1 % peut s’être transformée en un écart 10 %, 20 % ou même 30 %.
Votre moniteur pense que la batterie est à 40 %, sur la base de son décompte de fonctionnement. Mais physiquement les cellules sont vides.
L’effet "charge fantôme"
Le TITAN BMS est délibérément calibré pour ignorer les courants extrêmement faibles - ils peuvent ressembler à du bruit électrique. Il y a une bonne raison de sécurité à cela : si nous rendions le BMS plus sensible (disons 0.2A), un bruit électrique aléatoire pourrait lui faire croire que le courant circule alors que ce n’est pas le cas. C’est important car le BMS utilise le courant de décharge comme l’un de ses signaux de sécurité : il attend de voir la charge réelle avant de rouvrir le port de charge après une coupure complète de charge. Si le bruit imitait une décharge, le BMS pourrait rouvrir le port de charge sur un pack plein, entraînant une surcharge et un réel risque d’incendie.
Le seuil 0.6A : le TITAN BMS arrondit effectivement tout ce qui est en dessous de ~0.6A (environ 8W à 12V) à zéro. Ainsi, une seule lumière LED, un chargeur de téléphone USB ou un indicateur de veille du téléviseur peuvent être invisibles sur le moniteur.
Le résultat : une charge 0.4A fonctionnant pendant la nuit (10 heures) supprime physiquement 4Ah d’énergie. Le BMS, cependant, a enregistré 0Ah. Votre écran indique 100 % alors que la batterie est en réalité à environ 96 %. Multipliez cela sur quelques mois et vous obtenez une dérive notable.
(énergie physique)
Figure 4 : Commentles charges fantômes créent une dérive SOC et d’éventuels sauts.
Le correctif : resynchroniser le système
La solution appropriée consiste à donner au BMS un point de référence connu afin qu’il puisse réinitialiser son compteur à 100 %. Nous avons intégré un déclencheur de réinitialisation explicite dans la logique de protection exactement pour cette situation.
La solution : une charge complète à 100%
Chargez complètement la batterie jusqu’à ce que l’une des deux choses suivantes se produise :
- Pack déclencheurs de protection contre les surtensions (autour de 14.4V).
- Déclencheurs de protection contre les surtensions des cellules (environ 3.60V sur n’importe quelle cellule).
Lorsque le chargeur pousse le pack jusqu’à l’une de ces limites, le BMS coupe brièvement la charge. À ce moment précis, le BMS sait avec certitude que la batterie est physiquement pleine.
Il remet immédiatement son compteur interne à 100%, effaçant toute la dérive accumulée. À partir de ce moment, votre moniteur est de nouveau synchronisé avec l’énergie réelle des cellules.
Faire en sorte que le chargeur y arrive réellement
Voici la partie qui séduit presque tout le monde. Savoir que vous avez besoin d’une charge complète est une chose ; faire en sorte que votre chargeur en délivre un en est une autre, et la plupart ne le gèrent pas avec leurs paramètres d’usine.
Nous avons mesuré cela sur l’ensemble de la flotte : parmi les batteries rapportant des données utilisables, environ 87 % n’atteignent jamais la tension nécessaire pour déclencher la réinitialisation. Non pas parce que quelque chose ne va pas chez elles, mais parce que leur chargeur s’arrête légèrement et que personne n’a jamais eu de raison de regarder. Si votre pourcentage dérive et que vous avez consciencieusement chargé jusqu’à ce que le chargeur appelle plein, c’est presque certainement la raison.
Deux tensions, et ce n’est pas le même numéro
La confusion est la seule raison pour laquelle ce correctif échoue pour les gens, il vaut donc la peine d’être précis :
- 14.4V est ce que la batterie doit atteindre. C’est un fait concernant les cellules, pas un paramètre que vous pouvez modifier. En dessous, aucune réinitialisation ne se produit.
- 14.6V est ce sur quoi régler le chargeur. Un chargeur réglé exactement sur 14.4V ne fait qu’effleurer le seuil, et une fois que vous avez pris en compte la chute de tension le long des câbles, il se peut qu’il n’arrive jamais vraiment. Le réglage 14.6V lui donne suffisamment de marge pour franchir la ligne correctement.
Réglez 14.4V et vous répéterez très probablement tout l’exercice en vous demandant pourquoi rien ne s’est passé.
Que faire, quel que soit le chargeur dont vous disposez
- Si la tension d’absorption peut être modifiée, réglez-la sur 14.6V, exécutez une charge complète, puis remettez-la là où elle se trouvait ensuite. Une seule charge suffit. C’est la réponse habituelle.
- S’il ne peut pas être édité, découvrez ce qu’il atteint réellement. Si la réponse est inférieure à 14.4V, ce chargeur ne pourra jamais corriger la lecture tout seul et vous devrez en emprunter ou en installer un qui le puisse. De toute façon, cela vaut la peine de le savoir.
- Si vous utilisez un système Victron avec DVCC activé, il existe une deuxième voie : éteignez DVCC pour une seule charge afin que le chargeursuit son propre profil, puis rallumez-le. Consultez le guide d’intégration Victron pour savoir pourquoi DVCC provoque cela.
Tous ces éléments sont réversibles et aucun d’entre eux n’implique d’ouvrir la batterie ou de toucher quoi que ce soit à l’intérieur.
Le 14.6V est-il sûr ?
Oui, et c’est une question légitime à poser. Augmenter une tension de charge semble être le genre de chose qui devrait être accompagnée d’un avertissement.
Ce n’est pas le cas, car le BMS surveille chaque cellule individuellement tout le temps et les protégera indépendamment de ce que demande le chargeur. C’est cette protection qui déclenche la réinitialisation en premier lieu. Le chiffre le plus élevé ne pousse pas la batterie plus fort, il donne au chargeur suffisamment d’espace pour atteindre une limite que le BMS allait toujours imposer.
Comment savoir si ça a fonctionné
Ouvrez l’onglet Protections dans l’application TITAN et regardez le nombre de surtensions des cellules. Si la réinitialisation a eu lieu, il aura augmenté de un.
Un compteur étiqueté surtension qui augmente semble alarmant, et ce n’est pas le cas. Il s’agit simplement de l’enregistrement de la batterie lorsqu’une cellule a touché le haut de sa plage, ce qui est précisément l’événement que vous essayiez de produire. Voir ce nombre augmenter est la confirmation que vous vouliez, pas un avertissement.
