Использование литий-титаната в гибридах в качестве тяговой батарейки (ВВБ)

[ahfanil]

Всем привет!

По просьбе форумчан решил создать тему.

У меня приус20, в ближайшем будущем понадобится замена элементов высоковольтной батарей (ВВБ). Думаю заменить сразу на литий-титанат. Осталось выяснить, возможна ли такая замена и какие элементы подойдут.

Ранее было несколько постов на эту тему, не знаю как их прикрепить к данной теме, позже сделаю цитаты.

Замерил на своей машине токи и напряжения ВВБ. Замеры проводил с помощью гибрид-ассистента и elm-ки. Замеры делал на прогретую батарейку, на трассе и на месте. Напряжение ВВБ меняется в диапазоне 178-280 вольт. При этом процент заряженности ВВБ от 39,61% до 81,96%. Максимальный ток, который видел при движении только на электротяге 166 ампер. ВВБ приуса 20 состоит из 28 элементов, соединенных последовательно, с контролем напряжения двух элементов, т.е. контролируется 14 блоков. Внутреннее сопротивление двух элементов от 0,019 Ом, т.е. сопротивление одного элемента от 0,0095 Ом.

Добавлено 10 Дек 2018 в 18:40

Рассмотрите эти пакеты, по габаритам ближе к вашим родным сборкам, возможно подойдут, по наличию, спросите когда будут, недавно ещё были. https://li-bat.ru/katalog/184-titanatilitiya_paketi_20ahi_novie.htmlТ.к. у вас последовательное соединение в батарее ВВБ всех ячеек, то вам надо 98 ограничивающих балансиров на 2,7в такого типа: https://li-bat.ru/katalog/132-plata_passivnoy_balansirovki_ltoi_lifepo4i_liiion_akkumulyatorov_1481036651.html Возможно количество надо будет скорректировать.Думаю, вместо промышленного металлогидрида ВВБ, - титанат будет перспективной заменой, главное, качество монтажной упаковки элементов от сдвига и вибрации между собой, а также качество электрических соединений пакетов, ведь токи рабочие от 0-80А и 200А в кикдауне могут быть.А какова ёмкость вашей батареи ВВБ по паспорту?Я так понял полная замена будет, а не частичная?И такой балансир можно применить, будет инфа о состоянии ячеек.https://li-bat.ru/katalog/225-plata_aktivnoy_balansirovki_litievih.html

Добавлено 10 Дек 2018 в 18:43

Емкость родной ВВБ 6,5Ач. Менять надо будет целиком. Зарядный-разрядный график надо будет поискать, под рукой готового нет.

Лично я эту тему уже год поднимаю (в основном на Дроме). Просто заменить никель титанатом наверняка не получится - ЭБУ ВВБ не поймет такого внутреннего сопротивления. Нужно колхозить. Есть человек, который в Краснодаре заменил в Хонде Цивик ВВБ на титанат - Его контакт на Дроме: https://forums.drom.ru/member.php?u=12967Но я оченно данную тему поддерживаю (жалко, что у меня ВВБ еще практически новая)

[-xxx-]

Тоже готовлюсь к замене ввб, родная еще не умерла. Есть примерно год-два.
Вот моя темка https://electrotransport.ru/index.php?topic=56077.0
Пока остановился на двадцатках от тошибы без балансиров. Испытания показывают что у них очень ровные характеристики в пределах партии.

На данном этапе идет поиск свежих элементов за разумные деньги и поиск регулируемого зарядника на 3-3,5 кВт до 400 Вольт. (Хочу сделать плагин)

[rusmax]

Тоже готовлюсь к замене ввб,

Похвальное желание!
На фото в твоей теме ВВБ из 38 модулей. Видимо с 11-го Приуса.

[alex.net]

В краснодаре нашелся доброволец на на 20й приус сделать плагин, человек ему будет делать который сивик на титанат перевел. Хотим в примерно в 110 к р уложиться. Элементы будем брать lg блоки от болта(с подогревом)с простыми ограничевающим балансиром на элемент. В вашем случаи лучше титанат тошибо 20ки только цена космос будет, если это не пугает(цена) то там делать просто, зарядные можешь сделать из камуникационных блоков их последовательно можно соединять. Вместо балансира просто доступ к элементам сделать для наблюдения. По поводу напряжения ориентируйся на максимум 240 вольт на минимум без нагрузки 200 вольт(точнее на днях напишу или поправят меня), По поводу соединения элементов только не пайка.

[rusmax]

По поводу напряжения ориентируйся на максимум 240 вольт на минимум без нагрузки 200 вольт

У товарища xxx Lexus GS450H

[alex.net]

у лексуса 450h 20 пар. 240/14=17,1*20=+-342 вольта

[-xxx-]

Да, максимальное напряжение на паре NiMh видел 17,25 В.
Решил что нужно ставить 7 тошиб вместо 2х родных. Если все зарядить то будет 140*2,7=378 Что несколько выше максимального напряжения штатной батареи. Но думаю инвертор вывезет. И при такой напруге мозги должны использовать батарею более интенсивно, пытаясь слить запас энергии до привычных значений.

Заряжать чем будем батарею?
Я не могу найти подходящий onboard зарядник. Хочу чтобы можно было регулировать напряжение окончания заряда в пределах 340-380 В. Гирлянда из 24-48 Вольтовых не подходит.
Китайцы могут спаять такой на 3 кВт при минимальной партии 200 изделий.
Есть вариант сделать плату управления для общения с серийными зарядниками по CAN. Пока смотрю в эту сторону.

[Lomic2005]

Да, максимальное напряжение на паре NiMh видел 17,25 В.
Решил что нужно ставить 7 тошиб вместо 2х родных. Если все зарядить то будет 140*2,7=378 Что несколько выше максимального напряжения штатной батареи. Но думаю инвертор вывезет. И при такой напруге мозги должны использовать батарею более интенсивно, пытаясь слить запас энергии до привычных значений.

только полка у 7 тошиб кончится раньше чем SOC 40% у никеля...  если память не изменяет, там ниже 2.1в нету ёмкости совсем...
ЗЫ: вокруг всё теже лица )

[-xxx-]

только полка у 7 тошиб кончится раньше чем SOC 40% у никеля...  если память не изменяет, там ниже 2.1в нету ёмкости совсем...
ЗЫ: вокруг всё теже лица )

Изменяет, емкости у тошиб мало ниже 1,7 - 1,8 В.
На вскидку, сборка из 7 ячеек будет использоваться процентов на 80. Не критично, учитывая что это продлит ресурс батареек.

[Lomic2005]

так на скрине 40а нагрузка... я если бы на столе 20ки не гонял, не писал бы...

[-xxx-]

ясненько, учту

[alex.net]

Изменяет, емкости у тошиб мало ниже 1,7 - 1,8 В.
На вскидку, сборка из 7 ячеек будет использоваться процентов на 80. Не критично, учитывая что это продлит ресурс батареек.

у фугасов полка чуть ниже но их нет по нормальной цене, саморазряд разный и тяжелые удельно в отличии тошибо. четко не получиться на тошибо собрать что б контрольки оставить родные(оно сильно и не надо если уверен в батареи).

[rusmax]

только полка у 7 тошиб кончится раньше чем SOC 40% у никеля...  если память не изменяет, там ниже 2.1в нету ёмкости совсем...
ЗЫ: вокруг всё теже лица )

Почти так и есть. При 200В Приус 20 показывает SOC 19-20% (разряжал на N).
200В/14пар= 14,3В
14,3В/7тошиб= 2,04В.
Смотрим в мою шпаргалку:
2,04В для SCiB 20 это примерно остаточных 1 из 20Ач номинальных.
С одной стороны маловато, с другой штатно авто до такого напряжения не должно разряжаться. Нужны точные градации SOC [%] и напряжение [В].

ЗЫ: 

[Lomic2005]

С одной стороны маловато, с другой штатно авто до такого напряжения не должно разряжаться.

защита от дурака должна быть, бенз кончится, будут ползти, чтобы до бензина доползти, заправишь, а крутить нечем... хотя с другой стороны зарядка будет... но блин смысл в зарядке если там всего 20ач

[rusmax]

Но ведь с другой стороны если ставить 6 элементов на блок, то получится 84 элементов (для Приуса)
2,6В - 218,4В (выше этого напряжения ёмкость мизерная, выше возможен дисбалланс)
2,7В - 226,8В (верхний предел номинального напряжения для SCiB 20Ач)
2,8В - 235,2В
2,9В - 243,6В
3,0В - 252,0В
Выше думаю не стоит. Знать бы гарантированный безопасный верхний предел.

-xxx-, какой балансир будешь ставить?

[-xxx-]

-xxx-, какой балансир будешь ставить?

Хочу обойтись без балансира. Наблюдаю за стартерной батарейкой из тошиб. За зиму нет разбега между ячейками в пределах измерения китайским  мультиметром. Но я перед сборкой подбирал элементы по сопротивлению. И за пределы 1,6-2,7 В не выбегаю, чего и всем рекомендую.
И есть подозрение что штатный блок не только мониторит но и балансирует попарно...Возможно будет достаточно.

[rusmax]

И есть подозрение что штатный блок не только мониторит но и балансирует попарно...Возможно будет достаточно.

Это врядли. Ни в одной тех.доке такого не попадалось. Если бы оно имело место быть, то контролировалась с балансированием каждый элемент, а не по 12шт.
Балансировка NiMh происходит по другому. При верхнем пороге напряжения перезарядившиеся элементы сбрасывают излишки в тепло. Что недопустимо для любого лития.

[ahfanil]

А как вы собираетесь впихнуть 7*14=98 элементов тошиб? Я рассматривал возможность заменить пакетами на 11Ач, они есть толщиной 6 миллиметров: 0,6*98=58,8 сантиметров, примерно вместо штатных элементов можно воткнуть.