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keops

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M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« en: 12 de Febrero de 2023, 04:50:12 pm »
Buenas,
como os comenté en algún otro hilo, y como @inigoml adelantó el otro día, he realizado una prueba de larga duración durante los últimos 2 meses con mi Model3 RWD que lleva la LFP nueva, la de 60 kWh fabricada por CATL.

Todo esto surge de mis reticencias acerca de seguir la recomendación de Tesla de realizar cargas al 100% una vez por semana, que en ningún caso desde la marca se apuntó para los LFP2020 con batería LFP de 55 kWh, coche que tuve durante 8 meses y 35.000 km y que solamente cargaba al 100% cuando lo necesitaba, sin seguir ninguna frecuencia de carga hasta el 100% en particular, y que siempre funcionó y estimó como lo haría cualquier otro Tesla.

La prueba consistió en 3 fases diferenciadas que a continuación detallaré:
  • fase de desbalanceado (a propósito).
  • fase de balanceado cargando al 100%.
  • fase de balanceado siguiendo mi experiencia con LFPs y mi intuición, además de info allí y allá de diferentes foros americanos y alemanes.
, adjuntando pantallazos de SMT y comentaré mis observaciones.

En especial, de SMT, realmente importantes para mi prueba fueron los siguientes parámetros:
  • Nominal Remaining: la energía estimada total que queda en la batería.
  • Usable: la energía estimada total que queda en la batería hasta alcanzar el 0% de SOC.
  • Buffer: la energía estimada que queda en la batería por debajo del 0% y que en condiciones ideales es de 2,5-3 kWh.
, parámetros que se relacionan de la siguiente manera: Nominal Remaining = Usable + Buffer.
(Adjunto pantallazo de ejemplo).

Espero lo encontréis tan interesante como me resultó a mí hacer esta prueba durante tanto tiempo.
Desaconsejo completamente realizar este tipo de pruebas sin SMT por la imposibilidad de saber realmente lo que queda restante de energía a bordo.

Asimismo, me gustaría hacer el inciso siguiente:
  • Lo que es bueno para la BMS (bajar por debajo de 10% o subir por encima de 90% y luego dormir) es malo para la batería, y viceversa.
, y yo siempre apostaré por mimar la batería al máximo, por encima de tener una BMS más precisa.

Saludos.

keops

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #1 en: 12 de Febrero de 2023, 04:52:36 pm »
FASE 1: situación de partida:


Para llegar a la situación de partida para esta fase, durante las cargas previas a ella me dediqué a cargar el coche en rangos pequeños y cerca del 50% de SOC con el propósito de que la BMS no supiera donde estaba: por ejemplo con cargas 40%-60%, luego 30%-50%, 60%-80%, etc.

Como sabemos, la curva de voltaje de una LFP se mantiene muy estable a lo largo de todo el rango de SOC, excepto en los extremos (por debajo de 10% o por encima de 90%). Mucho más plana que en una NCx (adjunto gráfico comparativo).
Por lo tanto, la BMS de Tesla tiene problemas para estimar el SOC de la batería ya que las diferencias de potencial en el rango 30-70 son especialmente pequeñas.

Por tanto, la BMS se pierde.
Cuando esto sucede, procede a incrementar el buffer de la batería ya que como no sabe a qué SOC puede estar, se vuelve extremadamente conservadora e informa al conductor de que queda menos energía disponible de la que de verdad hay.

Esta medida, que no deja de demostrar una imposibilidad de la propia BMS, al menos está tomada en el sentido correcto porque en ningún caso informará al usuario de que hay más energía de la que de verdad resta en la batería hasta el 0%, con el riesgo que conllevaría de quedarse tirado.
Lo malo, que a base de incrementar el buffer se reduce el Usable, con lo que se podrán hacer menos km hasta llegar al 0%.

Pasemos a detallar ahora la situación de partida en SMT del pantallazo que os adjunto.
  • Buffer de 6.75 kWh, lo que es más del doble de lo que debiera ser, y síntoma de una BMS muy, pero que muy perdida.
  • Total de energía en la batería de 17.8 kWh, de los cuales usables el coche muestra al conductor solamente 11 kWh.

Como consecuencia, el rango real hasta el 0% está recortado y, como consecuencia secundaria, las cargas en SUC tampoco serán ideales porque la batería está más llena de lo que el conductor cree (un 7% más llena de lo que el coche indicaba en mis pruebas) con lo que la curva de carga no es la mejor.
No es malo persé, solamente que hay cierto número de km de autonomía que el coche oculta y dedica al buffer.

A partir de aquí, empezamos la fase de volver a poner la BMS en su sitio, mediante 2 estrategias, primero siguiendo la recomendación de Tesla de cargar al 100%.

keops

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #2 en: 12 de Febrero de 2023, 05:05:09 pm »
FASE 2: recalibrado de BMS siguiendo la recomendación de Tesla: cargas al 100%.


Procedemos a realizar 4 cargas del 60% al 100%, dejando entrar al coche en Deep Sleep durante 2h tras acabar la carga.
Con esto, se busca que la BMS tome medidas del voltaje máximo que la batería puede alcanzar y que sepa por tanto dónde está el 100% de la batería, y reduzca el buffer en consonancia, ofreciendo al conductor el máximo de autonomía hasta el 0% de SOC.

Sin embargo, y de manera muy sorprendente, tras realizar 4 cargas siguiendo esta recomendación, la BMS incrementó el buffer a 7 kWh con la primera carga, llegando hasta 7,25 kWh (!!!) en la última de ellas, como se puede ver en el gráfico que adjunto más abajo.

Viendo que la situación con el buffer (lejos de mejorar) empeora, cambié de estrategia.

Durante todas estas pruebas, el NFP no cambió: 60 kWh. Tampoco que variara era el objetivo.

keops

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #3 en: 12 de Febrero de 2023, 05:33:56 pm »
FASE 3: recalibrado de BMS no siguiendo la recomendación de Tesla: cargas 0%-100%.


Como vi que la situación incluso empeoraba, y alentado por una mezcla de intuición y experiencia con las LFPs en otros campos, me dediqué durante 3 cargas en hacer ciclos desde 0% (o incluso más abajo), donde dejer dormir al coche 2h, hasta el 100%.

En la primera de ellas ya aprecié una ligera mejoría (buffer de 7.25 a 6 kWh), con la segunda de ellas la mejoría siguió (bajó hasta 5.63 kWh).

Pero la mejoría sobresaliente que tuve fue cuando bajé el coche hasta que Usable=0 kWh y empecé a recorrer unos km adicionales tirando del buffer.
Ahí es cuando vi que el buffer bajó a 3 kWh (!!!) y luego a 2,70 kWh, de donde el coche ya no se ha movido en las siguientes 3 cargas.

¡¡¡ MISIÓN CUMPLIDA !!!



Para llegar a ello, como muestro en el pantallazo de abajo, realicé las siguientes acciones:
  • circulé por Autobahn hasta llegar al 2%
  • por poblado, seguí circulando hasta que vi que Usable llegaba a 0 kWh: una vez ahí, el coche sigue circulando solamente con la energía del buffer.
  • seguí circulando hasta reducir el buffer a unos 2.5-3 kWh
  • en momentos, SMT me llegó a mostrar SOCs negativos, que enseguida iba elevando, muestra de que la BMS empezaba a darse cuenta de que tanto Buffer no era normal.
  • Aparqué con unos 2 kWh de buffer, dejé dormir al coche 2h y luego lo cargué al 100%

Y voilá, el coche cuando acabó la carga ya había vuelto a niveles de buffer normales.


Como curiosidad, en esas circunstancias de SOC negativo (-0.43%) y con una batería a punto de acabarse, un LFP aún es capaz de dar 247 CV (184 kW), como podéis ver en el primer pantallazo.
Algo que es muy loable: es un 84% de la potencia de este modelo en las mejores condiciones.

keops

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #4 en: 12 de Febrero de 2023, 05:39:56 pm »
Para acabar, os paso ahora el siguiente adjunto acerca de la situación donde más abajo llegué durante mis pruebas:

  • SOC de -1.88% (!!!)
  • a solamente 1.62 kWh de que el coche se apagara.
, lo más bajo que he llegado nunca y que jamás recomendaré a nadie.



Además, os paso también el gráfico completo de todas mis observaciones realizadas durante mi larga prueba.
Y hasta ahí hemos llegado.

Como conclusión de lo observado, de cara a tener un nivel de buffer cercano al ideal, mucho mejor que cargar al 100% siguiendo la recomendación de Tesla es la práctica de bajar del 0% y luego realizar una carga completa.

Insistire en que, igual que dije ya arriba:
Lo que es bueno para la BMS es malo para la batería, y viceversa.



Saludos a todos.
Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #5 en: 12 de Febrero de 2023, 06:09:18 pm »
Estupendo estudio, nos ayuda a entender un poco como funciona la estimación de la batería. Muchas gracias por compartirlo!
Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #6 en: 12 de Febrero de 2023, 06:25:42 pm »
Gracias @keops !!

Acabo de ver que has publicado el hilo prometido.

Ahora cojo tenedor y cuchillo y me dispongo a degustarlo.

R26

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #7 en: 12 de Febrero de 2023, 08:17:20 pm »
Enhorabuena por este trabajo que tanto tiempo te lleva y que nos hace entender cual es el funcionamiento de la batería y del BMS.

Gracias por tu información.
Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #8 en: 12 de Febrero de 2023, 08:52:44 pm »
Me voy sentando por aquí porque esto es MUY MUY interesante… gran trabajo Keops!!

Tengo una pregunta… como consigo un smt? Tengo de movil apple, por si sirve de algo. Veo que es muy interesante tenerlo!

Temboa

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #9 en: 12 de Febrero de 2023, 09:15:16 pm »
Mis dieces por la currada @keops !!!

Yo también soy del pensamiento de mimar la batería y despreocuparse un poco más de la BMS, pero claro, partiendo de tu estudio, no estaría de más saber en qué situación se encuentra el buffer cada X tiempo, ya que perder hasta 4 kWh por el conservadurismo de la BMS es una pasada, por lo que me voy a plantear la adquisición de SMT jeje, creo que no es para nada una mala inversión.

Un fuerte abrazo!!! y gracias de nuevo.

Este es mi código de referidos de Tesla ;)
https://www.tesla.com/es_es/referral/david157551

Finantia75

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #10 en: 12 de Febrero de 2023, 09:45:37 pm »
Matrícula de Honor, Keops.

No hay palabras!

A sí que siguiendo las recomendaciones de "Tesla" lo único que se consigue es "inflar" el Buffer de forma absurda.

Y si no las sigues y cargas del 0 al 100% el Buffer se "desinfla" sí, pero... la Batería -lógicamente- se resiente.

Siguiendo aquel viejo aforismo de "En el Término Medio está la Virtud"...

¿Podríamos deducir que hacer un 0-100%, tan sólo 1 ó 2 Veces al Año (con 2 hrs de reposo al 0% y otras 2 hrs al terminar con el 100%) puede ayudar a mantener el "buffer" en niveles cercanos a 3 kWh, SIN dañar sustancialmente la Batería?

¿Lo ves adecuado?

Mil gracias, figura!
Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #11 en: 12 de Febrero de 2023, 09:54:24 pm »
Muchas gracias keops, muy buena currada!!

keops

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #12 en: 12 de Febrero de 2023, 11:25:31 pm »
Gracias, gracias a todos, me alegra que os resulte interesante.



¿Podríamos deducir que hacer un 0-100%, tan sólo 1 ó 2 Veces al Año (con 2 hrs de reposo al 0% y otras 2 hrs al terminar con el 100%) puede ayudar a mantener el "buffer" en niveles cercanos a 3 kWh, SIN dañar sustancialmente la Batería?

¿Lo ves adecuado?

Mil gracias, figura!

Dani, amigo, ahora que lo estoy viendo pasar en mi coche, no me preocupara más que antes de viajes largos, de esos que tienen 2 SUCs o más en el camino.

Si son los recorridos típicos de casa al trabajo, la compra y poco más, cargando en AC, ni le daría importancia.

Antes de hacer uno de esos viajes largos sí me preocuparía un poco más en tener el buffer bajo control, pero para el día a día, o incluso el mes a mes, desaconsejo bajar tanto de SOC como hice yo.

Esto es más una prueba mía que un problema real.
Lo ideal para LFP y cuidar la batería son cargas 20%-70% en AC habituales, subir al 100% una vez cada 2 semanas y no obsesionarse.

10%-90% si no es suficiente con el rango anterior, saliéndose de ese rango para viajes.

En caso del último rango, salirse de él solamente por minutos y no por horas.
Con un par de precauciones básicas, las LFP os aguantarán muchísimo, como la de mi amigo el taxista que os puse en el otro hilo.

Qerc

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #13 en: 13 de Febrero de 2023, 01:19:26 am »
¡Sin palabras solo decir,   BRUTAL!!!!!
https://ts.la/enrique885742
MIL GRACIAS!!! Por las recomendaciones anónimas.

Chan99

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Re: M3/MY RWD: LFP - desbalanceado, balanceado, buffer y demás.
« Respuesta #14 en: 13 de Febrero de 2023, 01:02:30 pm »
Muy bueno.
¿Ha cambiado la autonomía máxima que te da el BMS del coche al principio y al final de la prueba?. La idea es saber si la degradación aparente de la batería ha cambiado antes y después de la prueba.
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