Refrigeración batería

[Pablopirineos]

Buenas a tod@s. Quería sacar un tema a ver qué podéis aportar al respecto, y es la refrigeración de la batería.
Todos sabemos que el Model 3 dispone de refrigeración por líquido, y lo máximo que he conseguido averiguar es que cuando se lanzó el Model 3 se mejoró mucho el sistema en comparación a los Model S, pero me gustaría saber si con estas temperaturas este sistema funciona dura te el uso y carga en AC, o solo en DC cuando la temperatura ya es muy alta.

Un saludo y gracias a @keops por su paciencia.

[inigoml]

Esto seguro que @keops lo controla más pq fue el que me lo dijo, pero básicamente según SMT existen varios parámetros a tener en cuenta:
- Battery Passive Target, que es el nivel de temperatura que la batería le gustaría tener.
- Battery ActiveCool, que es el nivel al que entra la refrigeración forzada.
- Battery ActiveHeat, que es el nivel al que la batería calienta cuando vas camino de un SuC, por ejemplo.

En un M3 SR+ estos valores son:
- Passive Target: 30º
- ActiveCool: 46º

- ActiveHeat: -7º
De esto interpreto que le gusta estar rondando los 30º y que cuando llega a 46º empieza a refrigerar de forma activa. Adicionalmente, precalentamiento antes de SuC a 40º
Edito. Active Heat no era 40, si no -7, que me equivoqué con otro parámetro del SMT! :-)

[keops]

Este punto es muy interesante, y llevo midiéndolo y observándolo todo el verano.

Como os he contado, el verano del año pasado lo pasé con un LFP sin bomba de calor y éste con un M3P con bomba.
Las diferencias, en verano, son gigantes.

La principal, que con bomba, igual que en invierno la batería se enfría al poner la calefacción, en verano se calienta al usar el aire acondicionado.

Por otro lado, están los targets de temperatura. Básicamente me centro en 3:

• Target bat Passive: que le indica al coche la temperatura a la que querría tener la batería sin usar la climatización activa. Es decir, usando solamente el radiador y el ventilador del radiador para enfriar el líquido refrigerante.
  Usualmente, y sin SUC puesto en el navegador del coche, este target marca 30ºC. Pero todos los targets son valores dinámicos] que van cambiando dependiendo de varias situaciones que luego describiré.
  Refrigerar la batería de forma pasiva tiene un consumo nulo cuando se usa solamente el radiador, o muy bajo cuando además se emplea el ventilador del radiador.


• Target bat ActiveHeat: para el invierno. Valor fijo de -7ºC. Indica la temperatura de batería a partir la cúal el coche encenderá automáticamente los estátores de los motores para calentar la batería. Consumo altísimo, pero inevitable. El coche va a gastar lo que sea necesario con tal de que la batería no siga bajando de ahí, con hasta 3,5 kW/motor. No tengo claro si corta con SoC al 20% o inferior, pero lo dudo por la criticidad que es tener una temperatura tan baja.


• Target bat ActiveCool: usualmente 55ºC. Marca el valor máximo que la temperatura del pack puede alcanzar antes de que el coche emplee todos sus medios para enfriar la batería. Eso incluye, aumentar la velocidad de los ventiladores y el caudal de las bombas de refrigenrante al máximo. Por supuesto usará el HVAC, incluso priorizando enfriar la batería antes que el habitáculo. Con el Track Mode activado en mi P2021, la forma más radical de enfriar la batería que tiene un M3, he visto auténticas barbaridades de potencia consumidas solamente con este fin, y he llegado a observar bombear hacia la batería y motores un líquido refrigerante hasta 30ºC (!!!!) más frío que la batería. Consumo disparatado cuando se activa este target, pero crítico que no se supere o que lo haga por el menor espacio de tiempo posible.

Circulando sin tener un SUC en el navegador apreciamos con SMT que al coche en verano le cuesta mucho mantener la batería en 30ºC, llegando ésta hasta cerca de los 40ºC en circulación por ciudad y circunvalaciones. Como el coche prioriza no consumir energía en enfriar la batería, asume que no siempre va a poder mantener su temperatura exactamente a lo que marca el target pasivo.
En cualquier caso, el target activo está siempre vigilando para enfriar si llegara el momento.


Y ahora viene la magia que me tiene ensimismado con SMT.
Estos target no son valores estáticos, sino dinámicos, que cambian dependiendo de las circunstancias.
Ejemplos:

• La siguiente parada en el navegador del coche es un PdR en DC de los contemplados en la lista de Tesla. En ese caso, el target pasivo sube de 30 a 40 grados desde el comienzo (lo he llegado a ver subir hasta 320 km antes de llegar al SUC). Esto está justificado porque el coche así calienta 10ºC extra la batería sin emplear energía para ello, solamente manteniendo el radiador cerrado (Radiator bypass a 100%) haciendo que todo el calor producido por los motores no se escape al exterior y vaya únicamente a la batería.
  Antes de llegar al SUC, a mucha menos distancia de él, el target sube de 40ºC hasta 60ºC, con escalones intermedios. El target activo también varía.
• Para la siguiente circunstacia aún no tengo una explicación clara, pero sucede: si tenemos un SoC medio o bajo y ponemos Casa en el navegador en una situación en la que llegaríamos a nuestro domicilio con SoC bajo, el coche sube el target pasivo de 30 grados a 32, luego 34 y luego a 36. Todas esas subidas en menos de 20 minutos de trayecto. Por qué lo hace no lo tengo claro aún, ya que una carga en AC en casa no requiere que la temperatura de la batería sea tan alta. Sigo investigando.

Otras observaciones que he hecho:
ya no calienta la batería a tope en cualquier fase de preacondicionamiento previa a una Supercarga, sino que su intensidad de calentamiento depende de múltiples factores.
Yo he identificado 2: SoC y potencia del PdR en DC al que estamos yendo. La temperatura máxima que el coche busca sucede con SoC de llegada medios y altos camino a un v3. Esto es así para proteger una batería medio-llena de tales potencias de carga (hasta 250 kW en los Dual Motor).
Por eso ahora, con SoC de llegada bajo, es normal llegar con tan solo 42-45 grados en la batería a un SUC, cuando en anteriores actualizaciones se llegaba siempre mucho más caliente: con SoC bajo una batería acepta mucho mejor potencias altas de carga, no requiere estar tan caliente y además así mejora la eficiencia del coche.

Además, ir a un v3 o a un v2 dispara en el coche perfiles más o menos agresivos de calentamiento, respectivamente.
Muy lógico, ya que las potencias son muy diferentes.


Conclusión1:
tranquilos, el coche tiene la capacidad necesaria para mantener la temperatura a raya.

Incluso, como dije antes, hace pasar calor a los simios que vayan en el habitáculo si necesitara centrar toda su capacidad de refrigeración en la batería. Máquina antes que simio.
Esa es la explicación del porqué el aire acondicionado enfría menos según salimos de un SUC: la mayoría de la potencia del HVAC está centrada en bajar la temperatura de la batería.


Conclusión2:
valores de temperatura entre los targets, es decir entre 30 y 55ºC, no son peligrosos para Tesla.
Si lo fuesen, obvio que habrían reducido el valor del target activo, como mínimo.

Si tengo tiempo esta noche, os pongo pantallazos de SMT que documentan todas estas observaciones 
Espero os hayan resultado útiles.

[inigoml]

Me quito el sombrero, señor. Mejor explicado imposible!

[Pablopirineos]

Muchas gracias @keops efectivamente es lo que estaba buscando, y da gusto contar contigo para obtener semejante información.
Dejamos esto abierto para que vayas exponiendo más circunstancias que descubras si te parece.

[keops]

Gracias por vuestros comentarios!
Me alegro que os haya gustado lo que os contaba ayer.


Os paso un par de pantallazos para ilustrar todo esto.
De esta misma mañana.

• Pantallazo 1: Saliendo de casa. Temperatura del párking subterráneo, 18 grados.
• Pantallazo 2: 23 minutos de tráfico de ciudad después. +4,5 grados en la batería: muy rápida la subida, principalmente motivada por el uso del HVAC.
• Pantallazo 3: Llegada a casa tras 45 minutos aparcado a la sombra en la calle. Solamente con refrigeración pasiva se ve ya que el coche sobrepasa el target marcado. 30 grados temperatura ambiente en Múnich hoy.
• Pantallazo 4: Y tras aparcar en casa de nuevo, el coche ni enciende el radiador (rpm=0, como podéis ver) porque 38 grados en el pack lo considera dentro de rango.

Del target pasivo al activo, ni se molesta en hacer nada de forma activa.
Lo que le llamaba yo el considerar esas temperaturas dentro de rango.

Saludos.

[keops]

Buenas,
Actualizo este hilo con datos recientes acerca de cómo en verano mi M3 2023 enfría las baterías tras una Supercarga.

Hice una carga del 2% al 40% en un v3 que dejó las baterías a 50 grados de media, como podéis ver en el primer pantallazo que adjunto.

Toda la sesión de carga fue por encima de los 110 kW, con pico de 172 kW.

De ahí, puse inmediatamente rumbo a mi casa, 46 km de Autobahn mediante, donde adopté una velocidad de 125 km/h para simular las condiciones en una autovía española.

Tras esos kilómetros, recorridos en 29 minutos, con una temperatura exterior de 28 grados, las baterías llegaron a mi casa a 35,8 grados, que ya está en el rango normal.

Recordemos que son baterías LFP, con una gran inercia térmica al ser celdas prismáticas de casi 3 kg de masa, con lo que una batería NCx se refrigeraría incluso más rápido.

El coche enfrió activamente las baterías desde los 50 grados iniciales hasta los 46 grados marcados por el target.
A partir de ahí, solamente refrigeración pasiva usando el radiador.

Y también recordemos que el HVAC iba encendido, lo cuál calienta las baterías también.

Para aquellos que no conocían este hilo, os recomiendo leer del mensaje #3 en adelante, donde explicaba cómo un M3/MY realiza la refrigeración activa y pasiva de la batería.
https://foro.clubtesla.es/index.php?topic=6658.msg89496#msg89496

Un saludo.

[toan2552]

Gracias, pedazo de análisis, así da gusto aprender.
Voy a poner un ejemplo, yo vivo en Madrid, hoy hay una temperatura de 36º, por desgracia donde trabajo hay poca sombra y el coche va a estar todo el día prácticamente al sol excepto algunas sombras que pueda haber de algún árbol o edificios . El rango de horas serian desde  09:00  a las 18:00. Es evidente que las horas centrales son las que mas calor hace. Según lo expuesto el coche consumirá la energía necesaria para mantener las baterías en las condiciones optimas. Así que se hace necesario  saber que consumo tiene el coche en este ejemplo. ¿Hay datos de consumos de batería según temperatura ambiente? Perdonar si estoy preguntando algo obvio.
Saludos

[keops]

De nada !
Me alegro que te pareciera interesante.

Y por una batería aparcada en la calle no te preocupes.
Siempre que haya energía en la batería de HV, el coche nunca va a dejar que sobrepase los targets activos a cualquier costa.

[toan2552]

De nada !
Me alegro que te pareciera interesante.

Y por una batería aparcada en la calle no te preocupes.
Siempre que haya energía en la batería de HV, el coche nunca va a dejar que sobrepase los targets activos a cualquier costa.

Muy interesante y agradecido que lo compartas, así se aprende.

Genial, creo que el uso normal de un coche es aparcar en la calle, excepto aquellos que tengan la suerte de tener plaza de garaje en el trabajo o mucha sombra. Así que esperaba que fuera así.

[Anónimo]

@keops súper interesante tu análisis. Se agradece mucho toda la información.

Una duda. Pensando el el cuidado de la batería. ¿Ves necesario hacer algo especial  cuando se va a un Supercharger para reducir temperatura a costa de reducir también velocidad de carga? O por el contrario no ves problema por las temperaturas en cuanto a degradación ?

[inigoml]

@keops súper interesante tu análisis. Se agradece mucho toda la información.

Una duda. Pensando el el cuidado de la batería. ¿Ves necesario hacer algo especial  cuando se va a un Supercharger para reducir temperatura a costa de reducir también velocidad de carga? O por el contrario no ves problema por las temperaturas en cuanto a degradación ?

En DC no puedes reducir la velocidad de recarga.

Enviado desde Mi Pad 5 mediante Tapatalk

[Anónimo]

@keops súper interesante tu análisis. Se agradece mucho toda la información.

Una duda. Pensando el el cuidado de la batería. ¿Ves necesario hacer algo especial  cuando se va a un Supercharger para reducir temperatura a costa de reducir también velocidad de carga? O por el contrario no ves problema por las temperaturas en cuanto a degradación ?

En DC no puedes reducir la velocidad de recarga.

Enviado desde Mi Pad 5 mediante Tapatalk

Pensaba que el tema del precalentamiento era para optimizar la velocidad de carga.

[keops]

Léete mi post acerca del preacondicionamiento de la batería.

Spoiler.
Llega al PdR con bajo SOC y el coche ni elevará apenas la temperatura de la batería.

Una batería vacía no necesita estar caliente para admitir potencias máxima de carga.

[keops]

@keops súper interesante tu análisis. Se agradece mucho toda la información.

Una duda. Pensando el el cuidado de la batería. ¿Ves necesario hacer algo especial  cuando se va a un Supercharger para reducir temperatura a costa de reducir también velocidad de carga? O por el contrario no ves problema por las temperaturas en cuanto a degradación ?

Usa los SUCs para lo que son: para viajar.

Así, después de cargar saldrás a circular a velocidades elevadas y durante el suficiente tiempo como para bajar la temperatura de la batería hasta niveles no dañinos.

No te preocupes de más al respecto de las Supercargas.