Vida últil de la batería del Captur PHEV

Seat600

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Buenos días a todos,

una pregunta que nos podemos hacer es....
  • ¿qué vida últil van a tener las baterías de nuestros PHEV?
  • ¿en 5 años la batería del Captur estará tan desgastada que no podremos ni ir a por el pan en modo eléctrico puro?
  • ¿Durará menos que Belén Esteban en una biblioteca?.
Esta pregunta me la hice antes de comprar mi Captur y como véis, lo he adquirido, por lo que anticipo que la respuesta es positiva. Veamos....

Este tipo de baterías de iones de litio es muy conocida y hay numerosos estudios sobre ella, vamos a dar algunos datos para iluminarnos:

En la imagen adjunta se observa el número de ciclos de carga-descarga (eje de las X), la capacidad últil de la batería en % (eje de las Y) y las diferentes temperaturas de trabajo de la batería durante la carga (líneas de colores). La intensidad de carga es 1C, que corresponde con una potencia de carga de 9,8 KW. para una batería de 9,8 KWh de capacidad de energía del Captur (no confundir los KWh-energía, y los KW-potencia). Como el Captur carga a 3,7 KW como máximo, los resultados serán alrededor de un 30% mejores que los indicados en la gráfica.
cell-cycling-versus-cell-temperature.jpg

Fijémonos en la curva de la temperatura de 20ºC, la roja. Vemos que la batería se queda con un 80% de capacidad después de 3800 ciclos de carga. Aplicando el factor de mejora del 30% porque la carga del Captur es lenta (3,7 KW), nos da que la vida últil de la batería del Captur es de 3800 x 1,3 = 4940 ciclos = 5000 ciclos.

Supongamos que cargamos el coche 5 veces a la semana.... 260 cargas al año.

5000 ciclos / 260 cargas al año = 19 años, cargando siempre a 20ºC.
Fantástico!!! en 19 años la batería del Captur tendrá el 80% de la capacidad original si simpre lo cargamos a 20ºC y en vez de tener 40 a 50 Km de autonomía eléctrica tendremos 32 a 40 Km a los 19 años. Está muy, muy bien.

Pero claro, eso si la temperatura de todas las cargas fueran a 20ºC y eso sólo pasa en las Islas Vírgenes y sospecho que ninguno vivimos allí. Como la temperatura de carga también está a veces en 40º y otras veces a 10º, vemos que el número de ciclos cae drásticamente para esas temperaturas y se sitúa alrededor de los 1800 ciclos, con la corrección por la potencia de carga son 2340 ciclos. Rehaciendo los cálculos....

2340 ciclos / 260 cargas al año = 9 años, cargando a temperaturas extremas.
Es decir, en 9 años la batería del Captur tendrá el 80% de la capacidad original. No está nada mal.

Evidentemente, la situación real no es ni una ni otra, no siempre cargamos al 40ºC ni a 20ºC, así que nos quedamos con la media:
- en (19+9)/2 = 14 años la batería del Captur al 80% de su capacidad.

Si habéis llegado hasta aquí y no os habéis dormido o cerrado el navegador, vamos a ver las interesantes conclusiones, no tienen desperdicio....

CONCLUSIONES
  • Es de esperar que la batería de nuestros captures se queden con un 80% de su capacidad últil en unos 15 años.
  • Extrapolando, en 20 años la capacidad será de un 60%, unos 24 a 30 Km de autonomía eléctrica.
  • La temperatura de carga afecta mucho a la vida de la bateria, por lo tanto:
    • En primavera, verano y otoño: cargar cuando ya el coche esté frío, no inmediatamente después de aparcarlo.
    • En invierno: cargar el coche inmediatamente después de aparcarlos.
  • Esto explica que el ventilador se ponga en marcha si la temperatura del ambiente es alta durante la carga.
  • También explica por qué la garantía de la batería de Renault es 8 años, porque a no ser que tenga un defecto, la batería durará bastante más de esos 8 años. Se han cubierto.
  • Una potencia de carga lenta, de 3,7 KW, mejora la vida últil de la batería. Cuanto más baja, mejor.

Si alguien tiene alguna observación o comentario al respecto de los cálculos, serán bienvenido.

Saludos a todos.
 
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Juancarlos19

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Hola, muchas gracias por el aporte, tengo el captur desde junio y siempre lo e puesto a cargar por la noche a partir de las 12, eso quiere decir que el coche ya está frío cuando comienza la carga, lo que no sabía es lo del invierno así que lo tendré en cuenta cuando llegue
Salu2
 

Seat600

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Buena opción, programar el punto de carga para que cargue durante la noche, cuando todo esté más fresquito. En invierno, mejor cargarlo inmediatamente.

Saludos.
 

Anxel70

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Hola Seat600.
Me gusta mucho tu aporte pero he encontrado un par de lagunas que no se bien cómo influirán en tus cálculos.
Primero: Has tomado la batería como un único módulo cuando creo que son varios (o muchos) módulos conectados y balanceados entre si. No se si seguirán teniendo el mismo comportamiento cuando uno de ellos sufra más desgaste o envejecimiento prematuro que los demás.
Segundo: Has calculado el vaciado completo y recarga completa de la batería pero ¿y la regeneración que hace durante la conducción y las frenadas? ¿no afecta eso también al ciclo de carga/descarga de los módulos de batería?
 

Seat600

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Buenos días Anxel70, muchas gracias por los comentarios, vamos a intentar aclarar tus cuestiones:

MODULOS DE BATERIA
Efectivamente las baterías de los PHEV y los electricos puros están formadas por cientos de elementos individuales que suministran sólo unos 1,30 Volt.

Nuestros Captures PHEV tienen 400V y 9,8 KWh de capacidad en su conjunto, por lo que llevan 400 Volt / 1,3 Volt = 300 baterías en serie. Efectivamente, si una sóla de todas esas baterías individuales tuviera algún problema y se deteriorara afectaría a toda la batería e incluso la podría inutlizar.

Como ya he comentado, hay mucha experiencia en la fabricación de este tipo baterías y la fiabilidad es bastante alta, además la tolerancia admsible de los parámetros de fabricación es muy baja para asegurarse que todas son prácticamente iguales para garantizar que todas trabajen como un sólo elemento.

Por lo tanto: El fallo de una sola batería de las 300 que tienen nuestros phev implica el fallo de toda la batería. Afortunadamente su fiabilidad es muy alta por la amplia experiencia que hay en la fabricación de estos componentes.


DESGSTE DE LA BATERÍA POR REGENERACION EN LAS FRENADAS
Cierto, en conducción normal, la batería sufre cargas durante las frenadas regenerativas. Estas cargas son de un porcentaje muy pequeño respecto la capacidad total de la batería, un caso puede ser bajar una pendiente considerable durante 2 minutos. Por lo que he observado, el coche puede cargar hasta con 15 KW de potencia en esas situaciones. La carga suministrada en esa bajada sería de:

2 minutos = 0.033 horas x 15 KW = 0.5 KWh de recarga
Como la batería tiene 9,8 KWh es una recarga del 0,5/9,8 = 5% de carga

Esta carga tan pequeña no supone un desgaste adicional de la batería, vamos este gráfico. La línea azul es el desgaste de la batería si se carga del 25% y el 75% (un 75-25 = 50% de carga), el desgaste es mayor si se carga del 25% al 80% (línea verde) y mucho mayor si se carga del 25% al 100% (línea negra):

capacity-retention3.jpg

Una carga del 5% apenas supone un desgaste para la batería.

En resumen las pequeñas cargas que se producen durnate la frenada no restan vida últil de la batería.

CONCLUSION

Todo este hilo está destinado a dar indicaciones de cómo cargar nuestras baterías para mejorar su vida últil y básicamente es:
- cargar en primavera, verano y otoño cuando el coche esté frío, programando una carga retardada
- en invienro cargar inmediatamente para no cargar la batería en frío.

Saludos
 
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Seat600

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Hola de nuevo,

como comentario adicional, para prolongar la vida de las baterías la descarga nunca es por debajo del 14% y tampoco se carga por encima del 90%, aunque el coche indique 100% de carga, es decir, su capacidad útil es de 90% - 14 % = 76%

Si vemos los datos técnicos del Captur PHEV, la capacidad últil de la batería es de sólo 7,5 KWh

Capture.PNG
Que es sólo el 76% de su capacidad total.

Saludos.
 

Juancarlos19

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Más claro creo que no se puede dejar, yo también me Quito el sombrero

Salu2
 

lango

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Muchas gracias por la información. Para los profanos en la materia, como yo, es de indudable valor. Hay que tener en cuenta, que en caso de querer vender nuestro vehículo, al cabo de unos años, entraría en juego el factor batería eléctrica. Con estos datos es más fácil hacer entender que el vehículo va a poder seguir dando unas buenas prestaciones a pesar del paso del tiempo.
 

Kanufi

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Hola de nuevo,

como comentario adicional, para prolongar la vida de las baterías la descarga nunca es por debajo del 14% y tampoco se carga por encima del 90%, aunque el coche indique 100% de carga, es decir, su capacidad útil es de 90% - 14 % = 76%

Si vemos los datos técnicos del Captur PHEV, la capacidad últil de la batería es de sólo 7,5 KWh

Ver el archivo adjunto 4890
Que es sólo el 76% de su capacidad total.

Saludos.
Pues yo cuando cargo desde abajo,
Hola de nuevo,

como comentario adicional, para prolongar la vida de las baterías la descarga nunca es por debajo del 14% y tampoco se carga por encima del 90%, aunque el coche indique 100% de carga, es decir, su capacidad útil es de 90% - 14 % = 76%

Si vemos los datos técnicos del Captur PHEV, la capacidad últil de la batería es de sólo 7,5 KWh

Ver el archivo adjunto 4890
Que es sólo el 76% de su capacidad total.

Saludos.
Algo no me encaja pues yo cuando cargo desde abajo, el contador me computa 9.8 Kwh aproximadamente. Decir que tengo un contador independiente solo para ese enchufe.
 

Seat600

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Hola Kanufi,

buena observación y es totalmente normal, el proceso de carga de los 7,6 KWh últiles de la batería implican unas pérdidas en la carga, como ya indiqué en este hilo:
Carga batería

durante la carga se pierden de 300W a 450 W dependiendo de el tipo de carga (shuko o con el cable tipo 2). Como la carga con el shuko dura más final la energia que se pierde es similar, y es de alrededor de los 1,5 KWh.

Ejemplo: si se carga con el Shuko la carga dura unas 5 horas por lo que las pérdidas son de 5 h x 300 W= 1,5 KWh

A esta energía perdida hay que sumar si el ventilador se ha puesto en marcha y otras pérdidas del cableado de la instalación, Wallbox... por lo que dichas pérdida pueden llegar a más de 2 KWh.

Si sumas los 7,5 KWh últiles de la batería + Pérdidas de algo más de 2 KWh te da los 9,8 KWh que marca tu contador en una carga.

A mí, mi wallbox me indica que una carga necesita 9,2 KWh, ahí tendría que añadir las pérdidas del cabledo desde mi contador hasta la Wallbox con lo que me acerco a los 9,8 KWh que indicas.

CONCLUSION
El proceso de carga implica tirar en forma de calor algo más de 2 KWh de energía.

Saludos
 

Kanufi

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Vuelvo a dar las gracias por la aclaración.
 

Zen +

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Hola de nuevo,

como comentario adicional, para prolongar la vida de las baterías la descarga nunca es por debajo del 14% y tampoco se carga por encima del 90%, aunque el coche indique 100% de carga, es decir, su capacidad útil es de 90% - 14 % = 76%

Si vemos los datos técnicos del Captur PHEV, la capacidad últil de la batería es de sólo 7,5 KWh

Ver el archivo adjunto 4890
Que es sólo el 76% de su capacidad total.

Saludos.
Hola, cómo sabes que nunca se descarga del 14% ni se carga más del 90%?
Siempre tengo la duda si no es bueno apurar hasta la última rayita azul ( que me marca al cargar 3-4%) y tampoco sé si se puede agotar y entrar la tortuga en tramos urbanos.
 

Ban

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Haber Zen+, tengo más que comprobado que si consumo hasta el final la batería la carga es más completa, alguna vez que la he puesto a cargar estando a la mitad o algo menos luego la autonomía baja diez quince km.
Por otro lado, de tortuga nada, cuando se acaba la pila tira del térmico y tu no te enteras, solo lo ves en el cuadro y oyes el motor, pero correr corre igual.
 

Seat600

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Buenos días,

por lo que he investigado, en los coches eléctrico e híbridos, la carga de la batería no es hasta el 100%, sino algo menos, normalmente hasta el 90-95%, aunque el indicador de carga aparezca el 100%. Las razones son las siguientes:

- Cargar una batería hasta el 100% aumenta el estrés y reduce su vida últil.

- Hay que dejar algo de reserva para que pueda actuar el freno regenerativo aún estando al 100%, de carga al soltar el acelerador y bajar una pendiente prolongada, aplica freno regenerativo y carga la batería, indicio de que no está al 100%.

Saludos.
 
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