Buenas, por centrar temas voy a poner los datos de la batería en este post y no en el del motor Shimano
En este post presento un test de vida / degradación real de una batería Shimano BT-E8010 de 504Wh, usada 5600Km y con 89 ciclos de carga.
NOTA: los datos que pongo están basados en baterías con celdas Sony, las primeras en concreto la 8010C externa de 2018
Desconozco si los modelos actuales son de la misma calidad o montan las mismas celdas US18650VC7La motivación de esta serie de tests es encontrar la causa del significativo descenso de autonomía de mi bici, al cabo de un año de uso y 3500Km
Las preguntas a responder son:- ¿Cuál es la vida real de una batería con 89 ciclos de carga?
- ¿Cuánto se ha degradado respecto de nueva?
- ¿Es fiable el indicador de vida de la App?
- ¿Es correcto el valor de capacidad declarado por Shimano?
El test ha consistido en descargar la batería en una ruta, hasta el corte de asistencia. En ese punto la App indicaba un 1% restante.
La ruta fue pistera, 49Km con unos 1000m+ casi todo en Boost al 150%, 70Nm y potencia limitada a 250W con la App E-Tunning. La luz estaba desactivada en el firmware (detalle importante). La temperatura rondaba los 21 ºC
A continuación, usando una carga electrónica programable, descargué la batería aún más, hasta el límite de 28.4V, sabiendo que a 28V, el BMS apaga la batería y que a estas tensiones apenas queda energía en la batería. Además de la carga he usado otros equipos para registrar los datos.
Una vez descargada por completo, cargué, midiendo la energía aportada a la batería. Esta medida de energía cargada nos da la "vida" real de la batería.
Para los electrónicos, los test están hechos con equipos de laboratorio, controlados desde PC con un software que registra y grafica los datos. El cargador es el oficial de Shimano en el que está intercalado un amperímetro de 5 1/2 dígitos de resolución con un "burden voltage" bastante bajo y se han descartado todas las perdidas en los cables y conectores mediante medidas a 4 hilos. La temperatura rondaba los 25 ºC
Resultados de la descarga / carga- Tras la ruta, la batería estaba al 1% según la App
- La descarga adicional logró extraer otros 44Wh, es decir un 8.7% del total de 504Wh nominales declarados por Shimano
- El total cargado fue de 465Wh
- *La capacidad total con 89 ciclos se calcula en 470Wh
- *El cálculo de vida sería 93.3% respecto de los 504Wh que declara Shimano
*El cálculo de capacidad/vida tiene en cuenta una eficiencia en la descarga del 99% y una capacidad residual hasta el límite último de descarga de 25V estimado en un 2%.
Comaparación con celdas nuevasLa batería Shimano BT-E8010 utiliza celdas Sony US16850VC7
Estas celdas ha sido testeadas por
https://lygte-info.dk/review/batteries2012/Sony%20US18650VC7%203400mAh%20%28Green%29%20UK.htmlUna celda nueva, descargada en lo que sería equivalente a un uso del motor en ECO-M, condiciones favorables para la batería, da una capacidad
para una sóla celda, descargada a 1A de: 11.983Wh
Multiplicado por las 40 celdas de la bateria tenemos: 479.32Wh
El nivel de descarga es de 28.0V similar al test que he realizado para que los resultados sean comparables.
Resultados:
- El nivel de energía máxima descargable de una batería nueva sería de 484Wh*
- El nivel de vida real de una batería nueva sería 484/504 = 96%
- La batería que he testeado se habría degradado un 96 - 93.3 = 2.7% en 89 ciclos
*El cálculo de vida tiene en cuenta una eficiencia en la descarga del 99% y una capacidad residual hasta el límite último de descarga de 25V estimado en un 2%
Conclusiones:- El valor de 504Wh que declara Shimano en la etiqueta no es real, está basado en el catálogo de celdas de Sony el cual da la capaciad descargando a 2.0V cada celda lo que supone destruirlas. Una estrategia de marketing de Sony, aprovechada por Shimano, para engordar las cifras de capacidad.
- El valor de "vida" o capacidad real de una BT-E8010, nueva es un 4% inferior al de etiqueta, sin embargo bastante cercano a lo declarado
- La degradación por uso en 89 ciclos comparando con el test de celtas de lygte-info.dk es del 2.7%
- El indicador de vida de la App no es fiable. Estando la batería nueva indica 100% lo que no es técnicamente posible, pues no alcanza los 504Wh declarados. Con el uso, la indicación va siendo inferior a la real
- Cuando la batería se está agotando el indicador de carga es poco fiable. Quizás por eso vemos cosas extrañas como paso de 2 rayas a rojo, cortes de asistencia repentinos, niveles de carga distintos tras apagar y volver a encender, etc.
- En el corte de asistencia, cuando la App marcaba 1% aun quedaban 44Wh, 8.7% del nominal. **CON LA LUZ DESCONECTADA A NIVEL DE FIRMWARE**
Comentario final:Las celdas Sony de esta batería son de buena calidad, la capacidad de la batería es cercana a lo declarado y su degradación es escasa en 89 ciclos.
Las indicaciones del vida en torno al 80% que tantas preocupaciones están dándonos podrían no ser acordes a la degradación real de la batería, la batería no se habría degradado tanto como nos parece indicar la App.
Las medidas de impedancia AC han mostrado que la batería está saludable. El desequilibrio entre grupos de celdas es mínimo pero estos datos los dejo para otro post.
La tensión final de carga de 42.14V confirma el buen estado de vida.
Si bien la batería parece no ser tan "mala" como el estimador de vida de Shimano nos indica, en mi caso es un hecho que la pérdida de autonomía estuvo presente y fue bastante significativa, en torno al 25-30%. De poder hacer rutas en ECO-H de 2000+ con ruedas de 2.8", a quedarme en 1500+ con ruedas de 2.4"
En próximos posts comentaré donde he encontrado causas de pérdida de autonomía, y alguna de ellas, como corregirlas.
También comentaré cómo interpretar el valor de Resto-ECO tras carga completa, ahora que los amigos de Shimano han eliminado la opción del su App oficial para conocer el estado de vida de sus batería ¿Casualidad
?
Y comentaré la influencia del la configuración de la luz pues..... ¡esta es gorda!
Espero que os sea útil.
Dejo unas fotos del test
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