DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

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Nora05
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » jeu. 25 02 , 2021 15:08

A défaut de charger la datasheet, son lien ?
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par 4en1 » jeu. 25 02 , 2021 15:46

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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » jeu. 25 02 , 2021 16:12

Merci !
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » ven. 26 02 , 2021 10:02

Petite discussion sur la problématique de branchement de deux alimentations en // :
https://qastack.fr/electronics/62006/dc ... le-current
Il y a des solutions pour un fonctionnement fiable (alimentations avec fonction "SENSE" ou appareils "maitre et esclaves") mais ces alimentations ne se trouvent pas facilement, ni abordables.
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » sam. 27 02 , 2021 12:51

"As-tu des ref de grosses alim HP?"
Comme alimentation HP j’avais un temps envisagé ce modèle 3000W/51,4V mais assez encombrant et lourd :
https://www.ebay.fr/itm/HP-BL20P-Enclos ... SwoLxgAMLJ

Le confinement relatif créant un peu de disponibilités, j’ai poursuivi légèrement les réflexions sur un range extender :
La tension 120V annoncée suppose 20 NiCd. En se basant sur l’expérience de ma Kangoo 132V – 22 NiCd cela conduit à une tension max batterie complètement chargée et reposée d’environ 140V et une tension minimum en toute fin d’autonomie d’environ 90V ?
Deux volets : sans et avec step up.

1er volet sans step up (mais avec une diode !) et sans avoir à réaliser un pack sur mesure : regardé (vite fait) avec divers packs proposés en ligne à base de cells Li ion :
Ici aperçu général des caractéristiques, en Allemagne
https://www.ebay.fr/itm/Lithium-Ionen-A ... Sw9zVgOLw6
Mais on trouve surement moins cher directement en Chine ex :
48V :https://www.ebay.fr/itm/48v-Lithium-Ion ... SwvwRgMO-p
52V :https://fr.aliexpress.com/item/10050019 ... hweb201603_
60V :https://fr.aliexpress.com/wholesale?cat ... li+ion+60V
72V :https://fr.aliexpress.com/wholesale?cat ... li+ion+72V
(Pour la Chine je compte environ 1/4 à 1/3 de débours en sus du prix annoncé port compris)

Caractéristiques
Appellation - U max à 4,2V - U nominal à 3,7V - U minimum à 3V
(12V) - 12,6V - 11,1V - 9V
(24V) - 29,4V - 25,9V - 21V
(36V) - 42V - 37V - 30V
(48V) - 54,6V - 48,1V - 39V
(52V) - 58,8V - 51,8V - 42V
(60V) - 67,2V - 59,2V - 48V
(72V) - 84V - 74V - 60V

Objectif ~140V, nécessité de 2 packs en série et (si chargés à 4,2V moyen/cell) :
2 x 67,2V (60V) = 134,4V
1 x 84V (72V) + 1 x 54,6V (48V) = 138,6V
1 x 84V (72V) + 1 x 58,8V (52V) = 142,8V*
* légèrement fort (en supposant NiCd 140V) sans grande conséquence et d’après mon expérience les petits chargeurs possèdent en interne 3 potentiomètres de réglage : Umax, Imax et seuil d’intensité pour coupure définitive de la charge en dessous en phase CC. Si *réglé à 140V total
-->4,12V moyen/cell, ce qui n’est pas plus mal pour la longévité mais réduit un peu l’énergie embarquée du pack.
L’énergie nominale de ces montages est grosso modo de 120Wh/Ah de capacité du pack ou 1% d’autonomie supplémentaire
Les chargeurs joints sont généralement de 2A il me semble, parfois 3A pour les fortes capacités. Cela parait assez convenable : un peu plus lent que la recharge NiCd ? On peut probablement si besoin ajuster les potentiomètres Imax (à la baisse) ou trouver en ligne des plus puissants

A suivre : 2ème volet avec step up
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » dim. 28 02 , 2021 12:30

Oui effectivement ça semble une bonne option pour faire un test à pas cher.
Je t'ai induis en erreur avec mes 120V qui est la tension max du DcDC booster en référence.
En effet la clio n'a que 19 blocs NiCd donc nominal à 114V, tension repos chargée de l'ordre de 120/124V.
Il est vrai de certains ont modifié la clio pour rajouter un 20ième bloc, et je me demande c'est pas la modification de "range extender" la plus simple au moins pour commencer, d'autant que j'ai quelques blocs en rab ! :-)
Voir ici : http://www.vehiculeselectriques.fr/view ... =32&t=1855
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » dim. 28 02 , 2021 14:52

.
Bon : 19 NiCd, 120V à 124V complètement chargé/reposé? Cela me parait un peu faible, je m’attendrais plutôt à ~133V (7V/NiCd). Alors ce qui parait convenable :
1 pack (48V) : 54,6V + 1 pack (60V) : 67,2V = 121,8V
Ou peut-être un seul pack 29S ou 30S, exemple :
https://fr.aliexpress.com/item/40001276 ... hweb201603_
Li ion 30S-30Ah, 126V chargé, BMS out jusqu’à 50A, avec chargeur 5A personnalisable, ~942€ ! Peut-être mieux prévoir BMS out jusqu'à 80A? (951€)

Dans le cas de passage de 19 à 20 NiCd cité l'extension d'autonomie avancée (15 à 20km) ne me parait pas du tout en rapport avec l'extension d'énergie 20/19=1,0526 -->(+5,26%), à moins que l'autonomie soit déjà de 300km!

2ème volet avec step up (avec 1 diode !) :

Step up signalé 120V/800W : in max 65V-15A/out max 120V-12A
Soit pour 800W : out max 120V - 6,67A. Il est préférable de réduire sa puissance un peu (et de ventiler plus si besoin). Partons sur out 120V/6A soit 720W en sortie ?
Pour 720W et limite 15A in la tension fournie par le pack d’alimentation du step up devra être supérieure à 720/15= 48V au début.
Pack alim step up (48V) : 54,6V - intensité in 13,2A au début
Pack alim step up (52V) : 58,8V - intensité in 12,2A ------------
Pack alim step up (60V) : 67,2V* - intensité in 10,7A ------------
* la tension est ici un peu plus que 65Vmax in admis. Possibilité de la ramener à 65V en réglant Umax du chargeur ? Soit 4,06V moyen/cell, réduit un peu l’énergie embarquée du pack.

Alors partons avec : pack d’alimentation (48V) : in 54,6V, réglages out max 120V et 6A…
Le film :
Etat initial charges (chargeurs NiCd et pack) complètes et reposées : NiCd 124V ?, pack out 120V
Contact, clic ! Doucement, il y a des petites rues, on relâche l’accélérateur sans trop utiliser les freins aux carrefours ou tournants, puis ligne relativement droite et route sans restrictions :go ! On peut jeter un coup d’œil sur l’intensité du step up (judicieusement affichée dans l’habitacle – ce serait bien aussi les tensions ?), en sollicitation d’accélération la tension NiCd descend en-dessous de 120V. Bien ! Le step-up fourni un peu d’énergie, peut-être pas de suite 6A si la tension ne descend pas trop en-dessous de 120V. Sollicitation moindre, la tension NiCd remonte et il fournit seul l’énergie, voire même en regagne au prochain ralentissement. A terme en utilisation la tension descend de plus en plus fréquemment et nettement en dessous de 120V. Le step up fourni des bouffées de puissance pouvant atteindre 6Amax/720W de plus en plus souvent. Le pack sollicité voit sa tension baisser peu à peu. La tension step up out est et sera toujours de 120V max mais du fait de la tension NiCd de plus en plus basse en sollicitation et de la limitation à 6A elle ne l’atteindra que de moins en moins et donc puissance délivrée par le step up un peu réduite, en proportion de la tension (à terme si décharge profonde 90V  ~540W).
Bref in fine le step up lors des sollicitations apportera sa contribution la plupart du temps. Mais moyenne générale inférieure à 6A et 720W, partons cependant sur cette base max pour la suite.
Quel effet coté utilisateur ? En sollicitation, lors de la période meilleure de la contribution, l’intensité 6A et la puissance 720W max sont assez claires, mais qu’elle est l’influence sur la décharge finale NiCd et celle du pack ?
Pour le NiCd cela dépendra de la vitesse de décharge et donc de l’utilisation (route et conducteur).
Prenons l’exemple de ma Kangoo (assez lourde).
1) parcours régime stabilisé rapide, sur le plat, sans vent, sans chauffage, consommation 100A pendant 1h (ah, c’est la panne ?), alors disons pendant 45mn soit 75Ah. Fourniture step up 6Ax3/4=4,5Ah (et le NiCd 70,5Ah) donc consommation NiCd réduite de 4,5/75=6%. Autonomie potentielle augmentée de 75/70,5=1,064 (+6,4%).
2) parcours de voisinage plus usuel et un peu en ville, il y a des tournants, des ronds-points, des vitesses limitées, des carrefours, des feux et dos d’ânes ! Cool, vitesse moyenne 40km/h, consommation en 1h : 50Ah. Consommation NiCd réduite de 6/50=12% et autonomie potentielle augmentée (+13,6%). Cette contribution bien améliorée vient évidemment de la proportion intensité pack/intensité conso plus élevée. Il faut laisser du temps au step up ou pouvoir en augmenter l’intensité ou le nombre. Plus on roule fort de manière continue, moins le range sert …

Mais il faut aussi que la capacité du pack puisse suivre !
Dans l’exemple 1 fort roulage à 100A. Les 100Ah de la batterie vidés en 1h
Fourniture du step up sur la même base : 6Ah et 720Wh
Dans l’exemple 2 consommation 50A. Les 100Ah de la batterie vidés en 2h
Fourniture du step up : 12Ah et 1 440Wh
Les out step up et pack ne sont pas à la même tension donc les Ah ne sont pas directement comparables, mais l’énergie si (au rendement près). Voyons dans l’exemple 2 plus usuel qui fournit plus de contribution et demande plus d’énergie au range, c’est donc un pack au minimum de 1,6kWh (si rendement 90% ?). Si pack (48V) : 48,1V nominal cela conduit à une capacité d’au moins 33,2Ah, avec un pack (52V) : 51,8V nominal ce serait 30,9Ah. Probablement valeurs un peu moindres car la contribution moyenne sera inférieure à 720W comme décrit ci-dessus.
Si l’intensité fournie par le ou les step up est plus importante l’énergie du pack à prévoir est à augmenter en conséquence.

Précautions :
On doit envisager l’éventualité que l’énergie disponible du pack soit en finale insuffisante par rapport à la demande de soutirage. Ce pourrait par exemple être le cas si le pack n’avait pas été complètement chargé ou bien une utilisation à consommation horaire faible ex : nombreux arrêts (ce cas sera approfondi juste après). La décharge trop profonde du pack doit être évitée sous peine d’éventualité de destruction. Les packs complets achetés en ligne comportent généralement un BMS qui coupe leur décharge si la tension d’une cell devient trop basse. A vérifier, ainsi que la compatibilité de l’intensité maximum soutirée au pack avec celle autorisée pour le BMS. On pourrait aussi envisager une sécurité coupure de la décharge du pack en cas de tension du pack trop basse (assez facile à faire) mais c’est moins sécurisé : en cas de déséquilibre prononcé il pourrait arriver que la tension d’une cell devienne bien trop basse avant que la tension du pack n’ai franchi la limite basse.
Problème des arrêts : si l’ensemble est toujours connecté au NiCd tel que décrit initialement, le step up, même véhicule à l’arrêt, va continuer sa mission de out 120V, si le NiCd est au-dessus pratiquement pas de soutirage sur le pack mais s’il est en-dessous le pack est soutiré et recharge le NiCd tant qu’il est inférieur à 120V conduisant probablement à une décharge profonde du pack ! A prévoir une autorisation du soutirage du pack seulement si la clef est en position « contact ».

N.B : il ne me reste qu’un seul step up et je n’ai pas conservé mes notes d’essai les concernant. Je ne peux donc savoir si le fonctionnement avec 2 step up en //, chacun alimenté par un pack différent, fonctionnerait correctement. Si c’était le cas il serait possible d’éventuellement multiplier les branches (step up + pack + diode) pour augmenter le range …Par contre je dispose de nombreux step down 240W : in 7V-40V/out 1,2V-35V-8A. Testés aujourd’hui : les in sur 2 alim séparées 19V, les out réglés préalablement à 4,2V mis en // (direct sans diodes) pour charger une seule batterie 18650. Et bien cela fonctionne sans problème, on peut régler l’intensité out de chacun sans interférence ni destruction, je n’ai pas osé les mettre sur une seule alim et ne sais pas si c’est une indication transférable aux step up ?

Pour l’objectif de out 124V (ou + si accroissement à 20 NiCd) ce qui rendrait le range actif dès le début de décharge, il serait possible d’ajouter un petit pack de 1S (ou 2S) en série avec le step up (en plus de celui l’alimentant) pour augmenter légèrement la tension de l’ensemble. Tension totale éventuellement à réduire légèrement si besoin par Umax du step up
.
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » dim. 28 02 , 2021 15:43

Merci CHEVREUSE, très complète ton analyse, ça m'aide bien à faire le tour de la question !
Oui tu as raison, sûrement que 120/124v au repos est un peu faible, faudra que je vérifie vraiment lors de quelques prochaines charges.

En phase avec la protection du pack, pas faire de bêtise, et le protéger en décharge ... BMS...
De même sur la décharge dans les NiCd lors d'arrêt si couplé en permanence...relais sur contact...
Réflexion à 2 cents, pour éviter la recharge des NiCd en fin de charge et petit roulage ou arrêt au feu, il faudrait aussi asservir la tension out du Booster en fonction de l'état de charge de la batterie et de sa tension, ce qui doit être possible car il est piloté par microcontrôleur et dispose d'un port série apparemment (on voit les trous RX/TX sur le PCB)....
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par solutionR92 » lun. 01 03 , 2021 11:45

Oui Chevreuse a raison en phase 2 dit de surcharge tu montes à de souvenir 175 volts

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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » lun. 01 03 , 2021 12:21

Grand bonjour A.R.,

Par comparaison avec ma Kangoo 190Vmax et le rapport du nombre de batteries 19/22 je pensais vers 165V? Cependant on s'intéresse ici plutôt à la valeur de la tension retombée après arrêt de la charge et repos. Avec ma Kangoo s'était vers 155V donc x19/22 je m'attends environ à 133V.
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » mer. 03 03 , 2021 13:12

Par sa structure et mon expérience d’utilisations je pense que le montage range extender sans step up est vraiment très simple et bien sécuritaire. J’insiste encore, un peu pesamment, en apportant quelques détails supplémentaires, à toutes fins utiles.

Rappel : un (ou deux packs en série) pour obtenir la tension adéquate, chaque pack équipé d’origine d’un BMS avec coupure décharge si tension d’une cell trop basse et possibilité d’intensité adaptée aux capacités relatives comme décrit, chaque pack équipé d’un chargeur d’intensité adéquate comme abordé. Diode(s) mise(s) en série avec le(s) pack(s) d’intensité convenable selon capacités relatives.

Mise en série d’un disjoncteur dc bipolaire adapté (j’ai aussi utilisé 2 fusibles sous porte fusibles ouvrants, mais il faut alors prévoir fusibles de secours dans la voiture + petit multimètre) et raccordement - en permanence – de cet ensemble aux bornes de la HT sur l’ordinateur de bord, monté ainsi en // au NiCd.
L’utilité principale de ce disjoncteur (ou porte fusibles) est de s’en servir comme coupe circuit manuel pour pouvoir en cas de besoin déconnecter facilement l’ordinateur du circuit range. La valeur de coupure doit être assez élevée pour ne pas avoir de problème en cas de contribution temporaire un peu plus forte qu’estimée du pack, sa limite max est la bonne protection du pack, qui est déjà normalement assurée par le BMS (ex pour le pack Li ion 30S-30Ah, 126V chargé cité plus haut ce serait de 70 à 80A).
La déconnection du NiCd pouvant toujours s’effectuer par les fusibles HT usuels (rechanges à avoir aussi à bord). Rien d’autre indispensable mais une visualisation de deux intensités : pack et NiCd (ou bien totale, le NiCd étant déduit de la différence) est agréable et peut être fort utile, potentiellement utiles aussi celles des tensions pack (avant diode), HT sur l’ordinateur et NiCd (avant fusibles) : cela commence à faire du monde mais il y a des indicateurs petits. J’ai aussi utilisé un seul indicateur associé à un commutateur rotatif manuel, convenable pour une analyse mais l’inconvénient est que l’on n’a pas une visualisation globale permanente, un défaut d’un paramètre est ainsi non vu si pas celui sélecté. A ce sujet il convient de ne pas introduire dans l’habitacle de tensions potentiellement dangereuses, il y a plusieurs façons d’y parvenir que je ne détaille pas ici.

Les tensions pack et NiCd sont normalement en permanence les mêmes (à la petite chute de tension diode prêt) sauf le pack à une tension un peu plus faible - selon réglage chargeur(s) – au départ après charge complète et plus faible temporairement lors des régénérations par ralentissement ou descente. La décroissance en tension s’effectue globalement in fine bien au même rythme. La tension est révélatrice de la charge mais les courbes de charge/tension du NiCd et du Li ion ont des profils un peu différents : ce n’est pas parce qu’ils ont à la même tension qu’ils sont exactement dans le même état de charge. Toutefois au départ après charge complète l’on connait bien l’état de charge de chacun : ~100% pour le NiCd et ~100% pour le pack si chargeur  4,2V par cell et un peu moins si en dessous selon sa courbe. Il se trouve que la décharge très profonde aura lieu grosso modo à peu près vers la même tension, c’est bien mais ce domaine pour nos voitures est de toute façon normalement à éviter, généralement pas en dessous de 10% charge NiCd est une bonne précaution. Donc pack bien chargé quand le NiCd l’est et bien déchargé quand le NiCd l’est, entre les deux mêmes tensions mais l’état de charge peut être un peu différent, ma foi ils se débrouillent très bien entre eux et c’est sans incidence pour l’utilisateur !
Tout cela fonctionne usuellement fort bien mais il faut envisager :

A suivre des situations anormales !
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par CHEVREUSE » jeu. 04 03 , 2021 19:21

.
Des situations anormales !

Aïe le câble? :

Le branchement NiCd s’effectue par la Maréchal (chez moi côté passager)
Le pack et le chargeur sont sous le capot. Le câble chargeur ressort facilement de dessous du capot qui est simplement posé et non verrouillé.
Impossible de partir avec Maréchal branchée, mais le pack ?
Ma procédure impérative est la suivante :
En premier branchement et engagement de la Maréchal
Ensuite raccordement du chargeur pack et pose du capot
Passage des 2 câbles sur le rétroviseur passager ce qui facilite de penser aux deux.
En final débranchement d’abord du chargeur et verrouillage capot, puis ensuite de la Maréchal.
Maréchal première engagée et dernière dégagée = sécurité câbles
On pourrait imaginer aussi de passer le câble chargeur sur le rétroviseur côté gauche ce qui le rendrait bien visible au conducteur lors de l’ouverture de sa porte ou plus complexe éventuellement des dispositifs de détection du câble sous le capot signalant sa présence ou empêchant le démarrage ? Ou une prise de sortie dédiée avec détection présence câble un peu comme la Maréchal mais Contrôle Technique ? Possibilité de récupérer le 230V provenant de la Maréchal sur le CEVE ce qui supprimerait le câble chargeur externe mais intensité totale chargeurs <16A et bonne connectique alimentation pour supporter cette intensité en longue durée. J’ai lu ici qu’une Maréchal avait été modifiée avec 1 câble d’alimentation dc rajouté aboutissant aux fils internes destinés à la charge rapide, on pourrait faire de même avec alimentation ac et détourner ces fils internes à usage d’alimentation du chargeur pack ? Probablement à présenter une Maréchal normale lors du Contrôle Technique et enlever le range ou qu’il soit fort discret et le contrôleur accommodant !
Je n’ai jamais eu de problème avec les 2 câbles chargeurs.

Problèmes d’une branche :

Cas 1 : pack mal chargé ou pas chargé par oubli du branchement de son chargeur ou autre problème. La tension pack est très inférieure à celle NiCd. Il ne se passera rien de catastrophique, ni de bien visible sauf que la décroissance charge affichée sera plus rapide et l’autonomie plus faible qu’usuel (avec le range). Ceci peut être fort gênant si on ne s’en aperçoit pas et s’engage dans une utilisation gourmande. C’est là que la visualisation permanente intensités et tensions fourni des indications précieuses d’anormalité, même avant le départ. Le problème est arrivé à ma femme, le retour maison a été très juste et les indications ci-dessus se sont révèlées ignorées hors concepteur. La différence sans range/avec range est d’autant plus pénalisante que le range est important et qu’au fil du temps on a oublié l’utilisation sans range !

Cas 2 : oubli du branchement Maréchal ou autre problème charge NiCd. Le chargeur pack contribue aussi à la charge du NiCd (ils seront à même tension) mais elle est ainsi beaucoup plus lente. La tension finale - si elle peut être atteinte dans le temps de branchement ! - sera celle du pack et ne portera pas désagrément au NiCd qui n’aura simplement pas eu de phase de surcharge pour cette fois. Le refroidissement ne se mettra probablement pas en marche mais le chargeur NiCd non opérant n’en aura pas besoin et les NiCd seront peu échauffés car chargés très lentement (test initial à faire impérativement pour validation du range ou adaptation !). Je pense que l’indication de charge véhicule n’aura pas bougé ? C’est une indication assez visible de problème dès contact clef. La charge et l’autonomie pourront cependant être appréciées par l’indication tension, encore une utilité. Si le NiCd a été chargé partiellement avant occurrence du problème le comportement est idem mais avec une indication charge qui aura monté partiellement.

Quelques autres problèmes :

1) Les indications montrent que le pack ne débite pas d’intensité en sollicitation alors que sa tension est plus élevée que le NiCd. Le conducteur - bon ici le concepteur - le voit et après arrêt et examen rapide peut attribuer la cause au disjoncteur (ou fusibles) pack mal fermés ou HS. Il peut tenter de regagner de l’autonomie pour son trajet en corrigeant le défaut. Si le passage d’intensité ne déclenche pas la protection : regain d’autonomie pouvant être salvateur en allure douce, sinon compter sur l’apport NiCd seul. Problème bien sûr à approfondir ultérieurement

2) Les indications montrent que le NiCd ne débite pas d’intensité en sollicitation, on s’en aperçoit d’ailleurs immédiatement à la conduite. Alerte, warning ! Compter sur l’élan en N pour trouver rapidement un stationnement pas trop dangereux. Les tensions pack et NiCd (si présentes) informent de leur état de charge. Que faire ? Maintenant c’est du vécu ! L’examen des fusibles NiCd (sous la voiture) montre un câble ayant fortement surchauffé et son cuivre réduit en poudre oxydée à l’entrée d’un porte fusible aussi bien détériorée, irréparable sur place. Ah ! le range peut encore débiter ! Et bien il a permis seul en limitant l’intensité à un filet de parcourir la petite dizaine de km (route assez plate parfois légère descente) jusqu’à MAISON.

Mille mercis Monsieur Le Range.

Les VE GEN1 : grands générateurs d’émotions …
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4,8kWc panneaux photovoltaïques

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Nora05
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Re: DcDc Boost 120V pour chargeur ou range extender ? 20€

Message par Nora05 » mar. 16 03 , 2021 22:04

Bon aliexpress vient de m'annuler par deux fois successive ma commande du DCDC Boost....:-(
"S'il n'y a pas de solution, c'est qu'il n'y a pas de problème !" Proverbe Shadock

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