Posted in Uncategorized by jumpjack on 9 febbraio 2024
In questo mio vecchio post di qualche anno fa analizzavo in dettaglio il funzionamento del motore etech montato sulla Renualt Captur plugin, spiegando come esso abbia 27 rapporti possibili, di cui però solo 15 vengono utilizzati (e reclamizzati), ed evidenziando anche alcuni refusi sia nel testo che nei disegni.
La quinta marcia sbagliata
Uno dei refusi era l’assenza della 5a marcia termica nei disegni, pur essendo menzionata nel testo come ice5 (il refuso nel disegno la chiama “EvB Ice1“; è corretto che sia presente anche EvB perchè in quinta l’elettrico e il termico sono in serie, ma doveva essere “EvB Ice5”).
Un’altra cosa che segnalavo è che questa quinta marcia era “strana”, percè secondo i miei calcoli aveva un rapporto più BASSO addirittura della TERZA marcia! I miei calcoli spannometrici, fatti contando i pixel nell’immagine del brevetto (!!!) mi davano questi rapporti:
EvA = 17/100 = 0.17
ICE1+EvA = 18/100 = 0.18
ICE2 = 122/100 = 1.22
EvB = 160/100 = 1.60
ICE5+EvB = 172/100 = 1.72
ICE3 = 203/100 = 2.03
ICE4 = 255/100 = 2.55
(Notare che ICE1 e ICE5 non sono marce termiche pure, il termico si concatena con l’elettrico)
Ho anche “computerizzato” la procedura per essere più sicuro dei calcoli, ottenendo:
EvA = 0.48
ICE1+EvA = 0.50
ICE2 = 0.82
EvB = 0.96
ICE5+EvB = 0.98
ICE3 = 1.27
ICE4 = 1.40
Sono valori molto diversi dai precedenti, non so come ho fatto a ottenere quelli vecchi…
Ma la cosa interessante è che anche in questo caso ICE5 è nel posto sbagliato!
Riporto qui sotto anche le corrispondenti catene di ingranaggi, che nel vecchio articolo avevo menzionato ma dimenticato di mettere:
EvA = 9:11
ICE1+EvA = 17:18, 20:10, 9:11
ICE2 = 15:13
EvB = 10:12
ICE5+EvB = 17:18, 20:10, 10:12
ICE3 = 17:18, 19:16, 16:14
ICE4 = 16:14
“EvA = 9:11” significa “quando la marcia EvA è ingranata, il moto viene trasmesso dal motore elettrico alle ruote passando per la ruota 9 che ingrana con la ruota 11”.
La numerazione delle ruote è visibile in questa mia stilizzazione del cambio etech (rivista rispetto alla mia stilizzazione nell’articolo precedente, dove avevo per sbaglio sostituito la ruota 28 con una cinghia):
Nell’articolo ipotizzavo che fuorigiri e grattate potessero essere dovuti a questa marcia sbagliata. Adesso, ecco l’ “annuncio bomba” di Renault, di novembre 2023, che ho appena scoperto.
La correzione di Renault alla 5a marcia
“We had to strengthen the dog clutch gearbox so that it could handle the higher power and torque from the engine and main motor. While we were at it, we enabled the fifth gear (which was built into but not used in the first E-TECH version). To do that, we simply tweaked the gear ratios.”
“Abbiamo dovuto rinforzare i meccanismi perchè potessero gestire potenza e coppia maggiori provenienti da motore termico ed elettrico. Nel frattempo, abbiamo abilitato la quinta marcia (che era già presente ma non usata nella prima versione di E-Tech). Per farlo, abbiamo semplicemente regolato i rapporti tra gli ingranaggi.
“Semplicemente”.
C’era “semplicemente” una marcia disattivata, “nascosta” (probabilmente non utilizzabile perchè con rapporti errati) ed è “bastato” modificare gli ingranaggi per sistemarla!
Modificare il rapporto di riduzione di ICE5 non è banale, perchè la sua catena di rapporti coinvolge anche ruote relative alla marcia ICE1, alla marcia ICE3 e alla marcia EvB:
ICE1= 17:18, 20:10, 9:11
EvB = 10:12
ICE3 = 17:18, 19:16, 16:14
ICE5 = 17:18, 20:10, 10:12
Ma c’è un punto importante; abbiamo detto che la marcia ICE1 è in realtà una “marcia concatenata”, cioè che coinvolge contemporaneamente il motore elettrico e il motore termico; ma alla partenza l’auto deve usare per forza la marcia elettrica EvA, perchè questo motore non ha frizione, e il motore termico non può partire da fermo; quindi in sostanza la marcia 1 deve essere per forza elettrica; mi sono sempre chiesto: a cosa serve la “marcia concatenata” ICE1+EvA, se il termico non può partire da velocità zero?!? Quindi probabilmente anche questa non è mai usata, o al massimo viene usata da 10 km/h a 30 km/h, ma è comunque superflua, basta il motore elettrico. Quindi ICE1 si può eliminare; la situazione diventa allora questa.
EvB = 10:12
ICE3 = 17:18, 19:16, 16:14
ICE5 = 17:18, 20:10, 10:12
Adesso c’è una novità: una ruota si è liberata, la 20 adesso non è in comune con nessun’altra marcia, quindi può essere modificata senza influenzare altre marce oltre ICE5.
Secondo i miei calcoli, per aumentare il rapporto ICE5 dagli attuali 0.98 agli almeno 1.60 necessari per “superare” ICE4, la ruota 20 dovrebbe avere avere un diametro pari a 1.60/0.98 volte il diametro originale, cioè 1.63 volte.
In questo modo il grafico diventerebbe così:
Le cose però non sono così semplici: se da una parte è vero che modificare la ruota 20 influenzerebbe solo la marcia ICE5, è anche vero che per farla restare ingranata con la ruota 10, quest’ultima dovrebbe rimpicciolirsi; ma questa è a sua volta connessa alla ruota 12, che quindi andrebbe a ingrandirsi…
Purtroppo non sono ancora riuscito a capire come variare queste (ed eventualmente anche altre) ruote per aumentare la velocità di ICE5.
L’accoppiamento dei due motori
C’è poi un altro punto critico, che però che il nuovo articolo di Renault non tratta: il meccanismo di accoppiamento dei due motori.
Stando allo schema nel brevetto, i due motori sono semplicemente collegati entrambi all’albero che trasmette il movimento delle ruote, senza ruotismi particolari; come dire che, se non ci fosse il cambio, cioè se i motori avessero una sola velocità, sarebbe come se ognuno dei pignoni dei due motori ingranasse direttamente con le ruote attaccate all’albero.
Ma questo è sufficiente e adatto a sommare le coppie e le potenze di due motori?
Purtroppo non sono un ingernere meccanico ma elettronico, quindi non so dirlo con certezza, ma così a occhio mi viene da pensare che ci sia un problema di fondo: poiche è impossibile che in ogni istante entrambi i motori abbiano stessa coppia e stessa potenza erogata, vuol dire che in ogni istante ce n’è uno che spinge di più (quanto, non so), e uno che spinge di meno; quindi quello che spinge di meno viene trascinato da quello che spinge di più!
Non so quale meccanismo si debba usare “ufficialmente” per “sommare due motori”, non so nemmeno quale sia la terminologia giusta; forse ci vorrebbe un differenziale che agisce “al contrario”, che cioè invece di inviare la potenza da un albero a due semiassi, manda la potenza da due semiassi a un singolo albero; o forse si dovrebbe usare un rotismo epicicloidale. Fatto sta che, secondo me, in ogni momento in questo motore non sono mai disponibile le somme nette delle due potenze e coppie, una buona parte viene sprecata a trascinare l’altro motore.
Speriamo in ulteriori aggiornamenti da parte della Renault, o in qualche smentita da parte dei miei 25 lettori….
Le altre modifiche
L’articolo di Renault parla di ulteriori motifiche:
Removing one of the sprockets moving the second electric motor (the high-voltage starter generator or HSG).
Software upgrades and electronic enhancements that had already been used on the original 140 hp version.
Starting the engine with the HSG instead of a cylinder – which works better on cold mornings
Used the HSG – again – to adjust torque and thereby avoid turning off (and then having to turn back on) the ICE engine while shifting gears.
Eliminazione di una delle ruote che muove il motore elettrico secondario (HSG)
Aggiornamenti software e migliorie all’elettronica, già apportati al precedente Etech 140cv
Avvio del motore termico tramite l’HSG invece che tramite un cilindro – cosa che funziona meglio negli avviamenti con basse temperature
Utilizzo dell’HSG – ancora - per regolare la coppia e perciò evitare lo spegnimento (e la necessità della sucessiva riaccensione) del motore termico a ogni cambio marcia
Il punto 1 forse è stato implementato avvicinando l’asse 6 all’HSG e ingrandendo le ruote coinvolte:
Il punto 2 è autoesplicativo.
Il punto 3 non lo capisco: hanno sempre detto che l’Hybrid STARTER/generator serviva ad avviare il motore termico, ora cos’è questa storia del cilindro?!?
Il punto 4 dice che ora grazie all’HSG non serve più spegnere il motore TERMICO durante i cambi marcia: forse si riferisce alla sistemazione del clamoroso bug presente sui primi modelli di Captur, per cui a 75 km/h, anche procedendo in PureEV, si accendeva il motore termico e restava acceso per qualche minuto? La cosa era “inevitabile”, in assenza di una accortezza software, perchè al cambio di marcia tra EvA ed EvB subentra il motore secondario HSG, ma questo è perennemente connesso al motore termico, che quindi inizia a ruotare: per errore, il SW probabilmente non interrompeva l’alimentazione alle candele del motore termico, quindi appena questo iniziava a girare, di fatto si accendeva; da brevetto, invece, durante le “cambiate elettriche” il termico deve girare a vuoto (!) per qualche frazione di secondo, serve solo per “dare un passaggio” alla coppia dell’HSG fino alle ruote (!).
Quindi in sostanza le “grandi novità” del nuovo motore E-Tech sono che hanno corretto gli errori…
I numeri
Secondo le mie misurazioni, queste sarebbero le misure dei raggi delle varie ruote dentate del cambio e-tech:
Posted in Uncategorized by jumpjack on 22 gennaio 2024
Costruito un primo modello a motore inferiore.
Come base per il movimento ho comprato il meccanismo “grezzo” di un orologio dal cinese:
L’ho smontato per rimuovere i perni di secondi e minuti, che sono i più interni, lasciando solo il perno cavo più esterno, delle ore; a questo ho collegato il pignone principale che dà il movimento a tutto il resto, stampato con la mia stampante 3d; ho deciso, in modo del tutto arbitrario, di dargli 12 denti, a fronte della “ruota finale” che ne ha invece 24, in modo da dimezzare la velocità, che così passa da 1 giro in 12 ore al necessario giro in 24 ore; chiaramente però questa configurazione farebbe passare il moto da orario a antiorario, mentre un eliostato a motore inferiore deve ruotare in senso orario, quindi ho aggiunto una terza ruota intermedia per re-invertire il moto e riportarlo in senso orario; in una catena di ingranaggi le uniche dentature che contano sono quelle della prima e dell’ultima ruota, quindi quella centrale può avere un numero di denti qualunque; io ho scelto di farlo sempre da 12 per semplicità. La mia configurazione è questa:
Il pignone inferiore ha foro interno “strano” perchè non deve agganciarsi a un perno qualunque, ma al perno del suddetto meccanismo a orologeria, che è largo 4mm; in più, l’ingranaggio deve essere solidale con suddetto perno, quindi ho predisposto due fori a due estremità dell’ingranaggio, in cui far passare un fermo per rendere perno e ingranaggio solidali:
Le zone in cui si trovano i fori le ho fatte piatte perchè è più facile modellizzarle in 3d; in più, esternamente le pareti rientrano un po’, per permettere l’inserimento del perno di fissaggio senza intralciare il moto dei denti che andranno a ingranare con questo ingranaggio:
C’è però il problema che le pareti risultanti sono estremamente sottili, meno di 2mm, che potrebbero dare problemi in fase di stampa usando queste dimensioni per l’ingranaggio, attualmente largo 20mm.
Da notare che in questa prima versione del progetto ho commesso un errore proprio nelle dimensioni: nell’ingrandire a mano il foro centrale per adattarlo al perno, per errore ho ingrandito anche tutto l’ingranaggio, che quindi non ha più dentatura compatibile con la seconda ruota:
Quindi dovrei ristamparlo più piccolo… ma questo renderebbe ancora più sottili le suddette pareti, quindi dovrei in realtà stampare più grandi gli altri; ma ci sono due problemi:
l’armatura esterna che sorregge tutto è dimensionata per questi ingranaggi, se li ingrandisco non c’entrano più
Dopo una prima stampa approssimativa con la mia stampante, ho ordinato una stampa online più professionale su jlcpcb, quindi dovrei rifare l’ordine….
Dovrò quindi ingegnarmi un qualche sistema per stampare più piccolo il pignone senza assottigliare troppo le pareti; magari lo incollo direttamente al perno… Solo che comunque così cambierà l’interasse tra i due ingranaggi e non ingraneranno più…. Bel problema.
La gabbia esterna che, tramite cuscinetti addizionali di varie misure, sorregge gli ingranaggi, ha questo aspetto:
Sono due pezzi che si incastrano, ed eventualmente avvitano, tra loro, di cui quello inferiore dotato di “braccia” con cui si “aggrappa” al meccanismo a orologeria:
Con gli ingranaggi montati:
La ruota grande è solidale con un asse che a sua volta è solidale con la struttura che supporta lo specchio:
Nelle prime stampe ho commesso un errore di accoppiamento tra ruota e asse, pensando che i perni “a croce” della lego avessero il diametro giusto (4mm) per i miei cuscinetti, invece sono da 5, quindi se il perno si adattava a ruota e supporto non entrava nel cuscinetto, mentre se lo assottigliavo per entrare nel cuscinetto non si fissava più a ruote e specchio…. Nella nuova stampa, ordinata online, dovrei aver risolto questo problema.
Notare che il supporto dello specchio è composto di due parti: quella più interna deve infatti ruotare per adattarsi alla declinazione del giorno specifico, quindi deve poter ruotare tra -23.7 e +23.7 gradi, rispetto all’asse del nord, che è riportato nella figura seguente:
Sto ancora cercando di capire come progettare un indicatore (che credo si chiami “alidada”) da collocare sulla parte rotante interna per permettere di puntare il sole “a occhio” anzichè dovendo sapere i gradi della declinazione del giorno: il problema è che non è lo specchio a dover puntare il sole, ma il raggio che parte dal sole, arriva allo specchio e si riflette lungo l’asse del nord; nella figura che segue vengono mostrate quelle che dovrebbero essere le posizioni del sole a declinazione minima (-23.4 gradi, 21 dicembre), media (0°, 21 marzo / 23 settembre) e massima (+23.4 gradi, 21 giugno), come da tabella
Giorno
Gradi di declinazione
0
-23.1
30
-18.0
60
-8.3
90
3.6
120
14.6
150
21.8
180
23.2
210
18.7
240
9.2
270
-2.6
300
-13.8
330
-21.4
La formula per ottenere questa tabella in gradi è:
decl = 23.45° * sin(360° * (N+284)/365)
Ma normalmente il seno richiede un argomento in radianti, quindi:
Tornando al meccanismo, esso è completato da un supporto che permette di orientarlo secondo la latitudine del luogo, nel mio caso 42°:
Nel supporto ho previsto anche un alloggiamento per un eventuale puntatore laser, da utilizzare per verificare, in sede di test, che il raggio riflesso del sole cada esattamente sull’asse polare (test ovviamente da effettuare in interni davanti a una finestra); l’aspetto finale dello strumento sarebbe quindi questo:
Ho previsto anche degli alloggiamenti per alcuni perni di riferimento che dovrebbero servire a collimare lo strumento correttamente:
un perno sul supporto principale dello specchio, che deve puntare verso il sole in ogni momento
un perno sul supporto rotante dello specchio… che non so dove debba puntare 🙂 , forse anch’esso verso il sole, ma solo a mezzogiorno?
un perno diagonale sul supporto dell’eliostato, che punta a nord, e che in teoria a mezzogiorno dovrebbe far cadere la sua ombra esattamente sul perno sottostante, permettendo il corretto orientamento nord-sud senza bussola.
Da notare che il “mezzogiorno” usato per posizionare l’eliostato non può essere quello dell’orologio, che segna l’ora media, ma quello solare, che può essere individuato segnando la posizione dell’estremità dell’ombra di un bastoncino verticale alcuni minuti prima e dopo mezzogiorno, e vedendo in quale momento l’ombra è più lunga: una volta fatto il rilevamento, la linea che unisce tale estremità con la base del bastoncino darà la direzione nord-sud, valida per qualunque giorno dell’anno.
Proprio così, a molla. Niente elettronica, niente motori, niente arduino: gli eliostati sono stati inventati nel ‘700 da Gravesande, e poi perfezionati ed utilizzati per lungo tempo nell’800… proprio perchè l’elettricità non esisteva, e gli scienziati avevano bisogno di una forte fonte di luce costante per i loro studi, o di seguire il movimento degli astri nel cielo col telescopio senza però spostare il telescopio, se era troppo grande.
In realtà forse l’elettricità la userò, ma solo per far girare l’orologio, senza doverlo ricaricare ogni giorno; sì perchè in sostanza un eliostato a molla non è altro che un “orologio molto complicato”, in cui c’è un perno che compie un giro su sè stesso (ogni 24 ore in certi modelli, ogni 48 in altri), trascinando con sè una serie di aste e ingranaggi che fanno sì che uno specchio sia posizionato, nel corso della giornata, in modo da dirigere il riflesso del sole (helios) sempre nello stesso punto, su un punto statico.
Rimandando al repository github per i dettagli su tutti gli eliostati che ho trovato, iniziamo proprio da qui, dal “perno rotante”, e da come deve funzionare nelle varie varianti di eliostato.
A doppio specchio: un primario che riflette il sole sempre lungo l’asse di rotazione, su uno specchio secondario che invece viene orientato verso il bersaglio.
A specchio singolo: lo si posiziona inizialmente in modo da dirigere il riflesso verso un certo punto, poi si avvia il meccanismo, che piloterà lo specchio in modo che al muoversi del sole il riflesso non si muova.
Timer e orologi
Un comune orologio:
Gira in senso orario
ha la lancetta dei minuti che fa 24 giri al giorno (1 giro ogni ora)
ha la lancetta delle ore che fa 2 giri al giorno (1 giro ogni 12 ore)
Un timer elettromeccanico
gira in senso orario
compie un giro ogni 24 ore
ha una singola lancetta o disco
Movimento del sole
Nell’emisfero settentrionale il sole sorge a est, passa a sud e tramonta a ovest. Guardando l’asse terrestre dall’alto verso il basso, quindi guardando verso sud, il sole segue una traiettoria oraria, passandoci davanti; guardando l’asse dal basso verso la stella polare, cioè guardando a nord, il sole si muoverà in senso antioriario passandoci alle spalle.
A seconda se il motore che muove l’asse dell’eliostato si trova in alto o in basso, dovrà ruotare in direzioni diverse per far ruotare il perno nella stessa direzione del sole: questa immagine mostra la direzione del movimento del perno del motore visto guardando in entrambi i casi dal perno verso il motore:
Se ne deduce che per seguire il moto del sole, il motore:
se montato in alto, deve girare in senso antiorario
se montato in basso, deve girare in senso orario
Variante 1
Specchio singolo, motore superiore in moto antiorario
In questa variante di Muller il motore si trova in alto: per seguire il movimento del sole da est ovestdestra, lo specchio deve ruotare in senso antiorario (guardando dal perno verso il motore) in24 ore.
Variante 2
Specchio singolo, motore inferiore in moto orario
Nella variante di Gray il motore si trova in basso: per seguire il sole nel suo moto, il perno dovrà muoversi in senso orario, sempre guardando dal perno verso il motore, in 24 ore.
Variante 3
Specchio singolo, motore inferiore in moto orario con riduttore di velocità
In questa variante di Lyman il perno deve effettuare una rotazione completa ogni 48 ore, cioè muoversi alla metà della velocità del sole, e deve muoversi nella stessa direzione del sole (il testo dice “in direzione opposta a quella della Terra, che è la stessa cosa), quindi in senso orario guardando dall’alto; poichè il motore è in basso, per far girare il perno in senso orario non si dovrebbe fare niente; ma il perno dell’eliostato deve girare a velocità dimezzata, e mettendo un ingranaggio sull’orologio e uno sul perno, quest’ultimo girerebbe invece in senso opposto; bisogna quindi interporre un terzo ingranaggio, in modo che l’ultimo ingranaggio della catena di ingranaggi giri nello stesso verso dell’orologio. Quanto agli ingranaggi sull’orologio e sul perno, dovranno avere un numero di denti in relazione 1:4 mettendo l’ingranaggio sulla lancetta delle ore, perchè questa compie un giro ogni 12 ore, e dividendo la sua velocità per 4 di otterrà la desiderata velocità di un giro ogni 48 ore.
Variante 4
Specchio singolo, motore inferiore in moto orario
Variante 5
Specchio singolo, motore superiore in moto antiorario.
Considerazioni
Gli eliostati hanno tutti la caratteristica comune di avere il perno principale orientato parallelamente all’asse terrestre, cioè con un’inclinazione rispetto all’orizzonte pari alla latitudine del luogo.
Nell’emisfero settentrionale il sole sorge a Est e tramonta a Ovest;
Se un eliostato è di tipo a motore superiore, rifletterà il sole verso sud
Se un eliostato è di tipo a motore inferiore, rifletterà il sole verso nord
Per seguire il sole, un eliostato a motore superiore deve girare in senso antiorario
Per seguire il sole, un eliostato a motore inferiore deve girare in senso orario
Per illuminare una parete esposta a nord, l’eliostato deve riflettere il sole verso sud:
L’ultima considerazione esclude a priori tutti gli eliostati a specchio singolo a motore inferiore: se si usa un eliostato a specchio singolo, deve essere per forza a motore superiore, motore che però avrà bisogno di un invertitore di direzione, perchè il perno dovrà muoversi in senso antiorario.
Posted in Uncategorized by jumpjack on 15 gennaio 2023
E’ un video molto vecchio, ma la possibilità di trasformare un normale video in un video VR360 in pochi passi è una possibilità recente.
Con questo video qualcuno ci ha provato qualche anno fa, ma purtroppo il risultato è completamente sbagliato, perchè basato sul presupposto che il video originale coprisse l’intera sfera a 360°.
In realtà, calcolare l’angolo visuale (o FOV) del video è piuttosto complicato, perchè è formato dalla sovrapposizione di 4 diversi tipi di immagine, scattate da 4 telecamere diverse:
SLI – Side Looking Imager
MRI – Medium Resolution Imager
HRI – High Resolution Imager
SA – Solar Aureole
Amalizzando un frame del video originale e consultando i documenti tecnici delle telecamere della sonda Huygens, ho ottenuto questo complicatissimo schema, che in teoria dovrebbe servire a spiegare il video, anche se in realtà sembra complicarlo:
Da questo schema si possono ricavare questi dati relativi al FOV delle varie telecamere, espressi in gradi a partire dallo Zenit (alti), dall’orizzonte o dal Nadir (basso):
From Zenit
From Horizon
From Nadir
Zenit
0
90
180
SA
25
65
155
75
15
105
SLI+
84
6
96
Horizon
90
0
90
SLI-
135
-45
45
MRI
134
-44
46
164
-74
16
HRI
158,4
-68,4
21,6
173,6
-83,6
6,4
Nadir
180
-90
0
Visivamente.
Per fare un video che simula l’osservazione in direzione del Nadir, cioè verso il “sotto” della sonda Huygens, bisogna quindi considerare che l’immagine circolare del video copre un campo visuale da -155° a +155°, cioè un totale di 310°; inoltre l’immagine circolare è larga e alta 538 pixel e inizia alla posizione (69,33). Tutti questi numeri possono essere indicati come parametri del programma FFMPEG per trasformare singoli fotogrammi o l’intero video da “circolari” a equirettangolari, con questo comando (tutto su un unica riga):
crop=538:538:69:33: ritaglia rettangolo da (69,33) largo 538 e alto 538 (quindi un quadrato)
v360=fisheye:e:ih_fov=310:iv_fov=310: converte da fisheye a equirettangolare considerando un campo visivo totale di 310 gradi
In questo modo, un frame come questo:
Verrà trasformato in questa immagine:
Mettendo questa immagine in un visore VR, apparirà davanti a noi il suolo di Titano, quindi non sembrerà di atterrarci, ma di andarci a sbattere contro; bisogna quindi modificare l’inclinazione (pitch) dell’immagine, per fare in modo che il “basso” sia sotto di noi, usando questo comando (con pitch=89 viene meglio che con 90):
In questo modo ci sembrerà di calarci su Titano col paracadute, e il satellite apparirà sotto i nostri piedi.
Nota: il video che ho utilizzato, ha un’intestazione e un finale che non contengono l’immagine circolare, quindi ho dovuto tagliarli e prendere solo la parte centrale del video, dal frame 388 (0:00:12.946) al frame 7048 (00:03:55.168), usando questo comando:
L’ultimo passo è inserire (inject) nel video i metadati che poi permetteranno al player di interpretarlo come video VR360 e visualizzarlo correttamente nel visore VR. Possiamo usare il tool Spatial Media Metadata Injector.
Il risultato finale è il seguente; su un PC si può muovere il punto di vista col mouse, mentre su un cellulare dotato di giroscopio basterà mettere il filmato a tutto schermo, inserire il cellulare in un visore VR cardboard e godersi l’atterraggio:
Purtroppo il risultato non è quello sperato: l’orizzonte appare molto più alto della linea degli occhi! Usando come FOV 230 invece che 310 si risolve il problema…. ma non so perchè; probabilmente la proiezione nel video originale non è fisheye ma di altro tipo; però l’ESA ha creato anche un video già in formato equirettangolare:
Ma i video devono essere sincronizzati, e siccome non si capisce bene quando iniziano, per via della dissolvenza, meglio prendere come riferimento il più corto (il secondo), la sua lunghezza (3:24 – 2:30 = 54 secondi), sottrarla alla fine di quello più lungo (2:30 – 00:54) e ottenere l’inizio da usare per il primo (1:36:567), quindi i due intervalli da usare saranno:
Est: 01:36:567 – 02:30.567
Ovest: 02:30.600 – 03:24.600
Poi da entrambi va estratta l’area compresa tra i puntini che indicano punti cardinali e nadir:
Numericamente parlando, l’area inizia a 73,30 ed è larga 900 pixel e alta 450, quindi i comandi per estrarre i due spezzoni equirettangolari sono:
Entrambi i video rappresentano la metà inferiore di una semisfera, quindi per ottenere un video VR360 bisognerà
aggiungere sopra a ogni video un rettangolo vuoto rappresentante la metà superiore (anche se in realtà qualche dato è disponibile, ma bisogna misurare quante righe sono), ottenendo due immagini 900×900:
w=iw: larghezza immagine finale sarà uguale a quella iniziale
h=2*ih: l’altezza finale sarà invece il doppio dell’immagine di input
x=0: nella nuova immagine, la vecchia sarà posizionata a partire dalla coordinata x = 0 e…
y=ih: … y pari all’altezza dell’immagine stessa
color=black: lo spazio vuoto aggiunto verrà colorato di nero
A questo punto non resta affiancare queste due immagini, in modo da ottenere un’unica immagine equirettangolare 1800×900 che rappresenta la semisfera inferiore:
Le immagini dovrebbero combaciare al centro, ma ovviamente è indispensabile che i video siano perfettamente sincronizzati con la precisione del singolo fotogramma, mentre per l’esempio qui sopra ho estratto a mano i fotogrammi a occhio.
AGGIORNAMENTO 21/2/2023:
In realtà anche unendo le due metà del video tramite ffmpeg non si ottiene la necessaria continuità delle immagini, perchè non mi è chiaro qual è effettivamente la proiezione utilizzata per realizzare il video.
Si potrebbe provare a ricomporre da zero i fotogrammi a partire dalle singole foto, delle quali però bisogna trovare azimut ed elevazione (disponibili in vari file sparsi nel folder di progetto); poi però bisogna anche uniformare la luminosità e contrasto delle varie immagini, in modo da ottenere una singola immagine omogenea; immagine che però sarà piena di buchi, quindi bisognerà decidere ogni quanti km di quota fare un “congelamento” del mosaico attuale per ottenere un fotogramma; un lavoro molto lungo e complesso.
Combinazione delle immagini in immagine singola:
bisognerebbe crare uno script che usa ripetutamente FFMPEG per aggiungere una singola immagine a un’immagine “collettiva” equirettangolare, sulla base dei dati di alt/az delle singole immagini.
si può provare a usare PTAAssembler invece di uno script basato su FFmpeg, ma probabilmente bisogna trovare a mano i punti in comune tra le immagini, che però per Huygens non sempre esistono
Ho iniziato un esperimento di accumulazione di calore: visto che ogni volta che salgo in macchina, anche d’inverno, la trovo surriscaldata dal sole, e che ho invece la casa esposta a nord e il sole non lo vede mai, stavo pensando di effettuare questo… trasferimento, vista la crisi energetica attuale, le restrizioni sui termosifoni, il costo delle bollette di gas e acqua in continuo aumento, e in sostanza il periodo di austerity a cui stiamo andando incontro.
La teoria
Una tanica da 10 litri riempita d’acqua e lasciata nel bagagliaio dell’auto parcheggiata al sole, una volta tornato a casa, quanto calore manterrà, e quanto ne potrà cedere alla stanza? Due calcoli: calore specifico acqua = 4,1860 [kJ]/([kg][K]) = 1,16 [Wh]/([kg][K])
10 litri =~ 10 kg –> 11,6[Wh]/[K]
Cioè 10 litri di acqua contengono 11,6 Wh per ogni grado di temperatura.
Credo che dopo 8 ore al sole l’acqua arriverà a 50°C, mentre in casa ci devono essere 20°C, quindi DeltaT = 30°C = 30 K, perciò:
capacità termica di 10 litri d’acqua = 1,16 Wh/kgK * 10kg * 30K= 348 Wh
10 litri =~ 350 Wh
Questa interessante pagina permette di calcolare quanti kW di calore disperde una stanza e quindi quanto riscaldamento necessita:
E’ parecchio complicata, sto cercando di tradurla, semplificarla e renderla un po’ più “visuale”, però intanto sono riuscito a capire quanti kW di calore una stanza emette tramite muri e finestre, ossia di quanti kW necessita per restare a temperatura costante:
Soggiorno 3.4 x 7.2m: 1179 Wh/h
Cucina 2.4 x 3.0 m : 771 Wh/h
Camera da letto 3.0 x 3.5 m: 473 Wh/h
Bagno 2.4 x 3.0 m: 773 Wh/h
Ovviamente questi valori dipendono da molti fattori, tra cui il luogo in cui si trova la casa, e cosa c’è all’esterno delle stanze (altre stanze o l’esterno), motivo per cui quella pagina è così complicata, ma possiamo usare questi valori almeno come primo approccio di massima.
Considerando i suddetti 350 Wh per tanica, significa che per mantenere a 20°C per un’ora ad esempio la camera da letto basterebbero meno di 2 taniche, cioè usandone 2, la temperatura addirittura aumenterà un po’.
Alternative all’acqua
E poi stavo cercando di capire se c’è qualcosa che accumula calore meglio dell’acqua, ma per il momento qualunque materiale ho trovato ha calore specifico pari a meno della metà di quello dell’acqua; non ho ancora però trovato la composizione dei sali usati nelle centrali termiche solari, però mi sa che quelli lavorano a temperature “non domestiche
Dopo aver usato l’auto per un giorno lavorativo e per un’uscita fuori porta a 100 km di autostrada da casa, eccomi ad elencare le cose che ho osservato in quest’auto.
Difetti
Bug grave
La macchina è dotata di un “comodo” sistema di autoguida nel traffico: quando si è incolonnati, la macchina accelera e frena da sola per seguire le altre auto. Se si ferma del tutto, avvisa con un segnale acustico il guidatore, che per ripartire deve o premere l’acceleratore, o premere il pulsante dedicato a questo sistema di autoguida. Ma c’è un grave bug: il pulsante da premere per far ripartire la macchina è lo stesso che si usa per disattivare il sistema! Quindi se per caso si preme il pulsante credendo di comandare la ripartenza, ma magari la macchina non si era in realtà fermata del tutto, oppure era già ripartita perchè si era toccato l’acceleratore, il sistema si disattiva, senza nessun segnale acustico, ma solo cambiando l’icona sul cruscotto! Il risultato: quando l’auto davanti si ferma di nuovo, si pensa che la Kona si fermerà da sola, e invece SBANG! A me non è successo perchè non mi fidavo del sistema e stavo sempre all’erta… e per fortuna! Ma non è il solo problema: il sistema sembra stato progettato da una persona che approssima l’auto che precede con un punto, e la strada con una retta; quindi secondo il sistema può esserci solo UNA singola auto davanti… non anche un’altra auto che si sta immettendo lateralmente. Quindi a volte il sistema calcola la frenata necessaria per non colpire l’auto che è DUE auto più avanti, ignorando del tutto l’auto che si sta immettendo, o anche il cretino di turno che guida a 1 cm dalla banchina, risultando del tutto invisibile al sistema, che quindi baserà i calcoli sulla distanza rispetto all’auto successiva. Inoltre questo sistema di assistenza non si fa problemi ad accelerare in curva fino a 50 all’ora, se il traffico all’improvviso riparte. Sistema assolutamente pericoloso e da non attivare assolutamente.
Navigatore sgradevole
Il navigatore ha una voce da zitella acida veramente irritante, e non ho trovato il modo di cambiarla. E’ come avere la suocera, e pure incazzata, come navigatore, veramente terribile.
In più, anche questo navigatore, come quello della Renault Captur, propone scorciatorie altamente improbabili, come ad esempio strade private chiuse da un cancello. E comunque non ha trovato nessuna delle vie che gli ho chiesto, trova solo città, quindi è piuttosto inutile. E abito a Roma, mica a Frittole.
Cellulare invisibile
Per qualche motivo è possibile nascondere il cellulare dentro un vano richiudibile in cui risulta quindi completamente invisibile (ma anche senza chiuderlo, il vano è talmente profondo e buio, che un cellulare, col suo schermo nero, diventa comunque totalmente invisibile); va bene che nel vano il cell può ricaricarsi con sistema wireless, va bene che quando spegni la macchina vieni avvisato visivamente e acusticamente che ti sei dimenticato il cellulare… ma che boiata è?!?
Già dopo aver provato la Renault Zoe ho pensato che l’accelerazione disponibile è decisamente troppa; va bene che le auto elettriche forniscono coppia alta e immediata fin da fermi, ma alla casalinga di voghera a che serve andare da 0 a 100 in 5 secondi? Ma nella Kona le cose vanno anche peggio: l’accelerazione è smisurata già in modalità ECO, e per di più non è bilanciata, quindi affondando l’acceleratore la macchina sbanda a destra e a sinistra, una cosa terrificante.
Cruscotto analogico
Gli indicatori di velocità e potenza sul cruscotto sono analogici. Sarà anche “bellino” o “fico” o “nostalgico”, ma è davvero scomodo; magari ci si può riadattare ai vecchi tempi della Panda 70, e cercare di capire più o meno, a occhio, se si sta andando a 128 o a 130, quindi sotto o sopra il limite, ma per la potenza, invece, è proprio impossibile, perchè non ci sono i numeri sulla scala, nè è mostrato numericamente l’assorbimento attuale (però in compenso durante la ricarica viene mostrata la potenza di ricarica con tanto di decimali…). In più, non c’è una linea di separazione tra potenza positiva e potenza negativa (rigenerazione in frenata), quindi è piuttosto complicato e impegnativo capire l’assorbimento istantaneo, se non concentrandosi per diversi secondi sul cruscotto, trascurando la strada.
Pericoloso.
Volante complicato
In due giorni non sono ancora riuscito a capire qual è il pulsante “ok” che il cruscotto mi dice di premere per fare varie cose (non c’è proprio fisicamente nessun pulsante con scritto “ok”), così come non sono riuscito a capire come disattivate il mantenitore di corsia; ho anche provato a scorrere velocemente l’indice del mastodontico manuale, per cercare entrambe le cose, ma senza fortuna. E studiare approfonditamente 500 apgine di manuale per un’auto che ho in prestito per 3 giorni non mi pare sensato. Quindi mi sono dovuto sorbire per due giorni il volante che si muove da solo cercando di mantenere la posizione in corsia anche quando io cerco di evitare gli idioti che mi “sverniciano”, sia in auto che in scooter, perchè per qualche motivo ormai pare che anche in città il limite di velocità sia diventato 130, boh. Sembrano tutti impazziti. Poi però se in curva provo di proposito a non sterzare per vedere se l’auto rimane in corsia, no, niente: l’auto se ne va tranquillamente nel fosso oppure contromano, secondo se la curva è a sinistra o a destra. Boh, sarò io che non la so usare.
Programmazione aria condizionata
Non si può fare. La posso programmare sulla mia auto che ha 7.5 kWh di batteria, ma non su questa che ne ha 64, a meno che non sia in carica… Leggo in giro che nel 2021 hanno aggiornato il SW e ora si può precondizionare anche se non in carica… ma tanto io non lo posso comunque fare, perchè è possibile solo l’azionamento in diretta tramite app… ma se l’auto non è mia, non mi fa associare un altro cellulare! (Invece sulla Renault Zoe sostitutiva ho potuto farlo senza problemi. Però è anche vero che è rimasta ancora associata all’app ora che l’ho restituita da 2 mesi, e posso tranquillamente continuare ad accendere e spegnere l’aria condizionata a distanza…).
Ops, il freno a mano
Abituato che la Captur tira il freno a mano appena spengo il motore, e per essere sicuri lo (ri)mette anche appena apro lo sportello, caso mai lo avessi tolto, un paio di volte sono sceso dalla Kona per prendere qualcosa nel bagagliaio, e mi sono accorto che l’auto “ballonzolava” sulle ruote, perchè non aveva tirato il freno a mano! E questo succede sia se la macchina è accesa che se è spenta. Cioè, dopo un po’ lo mette, ma dopo “quanto po’” lo sa solo lei. E se in “P” la macchina ballonzola, vuol dire che non serve a niente perchè non è un blocco meccanico.
Volendo per forza trovare qualcosa di positivo…
Sedili comodi
Il posto di guida è estremamente comodo, anche dopo aver guidato due ore di seguito non causa stanchezza o mal-di-qualcosa (di schiena, di braccio, di gambe…), al contrario della Renault Captur: dopo 1 anno e mezzo che ce l’ho, devo ancora trovare la posizione giusta per il sedile…
Ottimo condizionatore
Il sistema di condizionamento mi sembra ottimo: il freddo è potentissimo, le bocchette hanno un’ampia portata d’aria, sono circolari e orientabili in qualunque direzione e chiudibili con comando separato; un altro mondo rispetto alla Captur, dove possono essere direzionate solo verso alto e basso, oppure, separatamente, verso destra o sinistra, però regolandole tutte a destra si chiudono; ma solo quelle a sinistra, invece quelle di destra si chiudono regolandole tutte a sinistra…
Concludendo
Se alla serie di assurdi difetti sopra elencati si aggiunge che quest’auto costa dai 45.000 ai 50.000 euro, e si considera che oggi una batteria da 64 kWh costa ai costruttori 10.000 euro contro i 50.000 di soli 10 anni fa, non vedo nessun motivo per comprare quest’auto.
Ma il problema grosso è un altro: ormai le auto moderne sono sostanzialmente computer su ruote, tutto viene comandato dal SW; ma i produttori non sanno scrivere questo SW, ci mettono dentro bug che non si troverebbero nemmeno su un videogioco gratuito scritto da un tredicenne. Non c’è proprio la percezione della necessità che un SW che comanda un pezzo di ferro da due tonnellate che viaggia a 100 km/h deve essere ottimizzato, testato, ridondato e a prova di errore. Questa gente mette probabilmente ragazzetti appena usciti dall’università (o dal liceo?) a scrivere il SW, che poi non testa “perchè tanto il SW che problemi potrà dare?”, e ci ritroviamo, invece che con computer su ruote, con raccolte di bug su ruote.
La cosa è molto preoccupante.
Il consiglio finale
Vista l’incapacità dei produttori di mettere in commercio auto con SW già collaudato e funzionante (su vari forum di altre marche diverse da Renault e Hyundai ho visto analoghe lamentele sui bug SW), sconsiglio fortemente di acquistare auto appena uscite sul mercato, ma di aspettare almeno un anno o due dall’uscita, per dar modo ai costruttori di raccogliere dagli utenti suggerimenti e denunce che li spingano a sistemare il SW.
La Hyundai ha avviato l’interessante iniziativa del “long test drive”, cioè la possibilità di provare la Kona Electric per ben 48 ore.
L’ho presa oggi, e ho in programma di fare un viaggio in autostrada e qualche viaggio breve, provare le ricariche slow e fast, e cose varie.
Per il momento ho già notato due cose strane:
sul manuale c’è scritto che il riscaldamento del sedile può essere pericoloso e anche causare ustioni, se non si sta attenti a come si usa (ma siamo matti???)
nonostante la batteria da 64 kWh, non è possibile programmare ilprecondizionamento della vettura (che in 10 minuti, secondo i miei calcoli, consumerebbe al massimo 0.5 kWh); quantomeno, non si può fare da bordo; però si potrebbe fare dall’app… solo che, siccome l’auto non è mia, non posso associare l’app bluelink all’auto! Una vera assurdità (sia non poter associare l’app che non poter programmare il precondizionamento da bordo).
Una cosa positiva, invece, è che è possibile limitare il livello finale di carica al di sotto del 100%: anche se questo impedisce (in teoria) il bilanciamento delle celle, è utile perchè le auto elettriche, quando la batteria è al 100%, non hanno freno motore, a meno che anche il 100%, come lo 0%, non sia un valore fittizio visibile all’utente, quando invece la batteria è in realtà, rispettivamente, all’80% e al 20%. Sarebbe bello se lo specificassero nel manuale, o addirittura sulle pagine web dedicate alle varie auto…
A parte questo, quest’auto mi preoccupa un po’, perchè il costruttore dice che monta batterie LiPo, le famigerate batterie al litio normalmente usate solo sui modellini radiocomandati perchè pericolose e facilmente soggette a incendi. Le auto Hyundai hanno avuto addirittura richiami ufficiali proprio per questo motivo! Per fortuna la userò solo per 2 giorni, però non capisco questa scelta del costruttore, che, insieme al prezzo inverosimile (tra i 45 e i 50 mila euro), fa tutt’altro che invogliare all’acquisto, soprattutto pensando che oggi, nel 2022, una batteria da 64 kWh costa ai costruttori non più di 10.000 euro (quando solo 10 anni fa ne sarebbe costati oltre 50.000).
Durante questa prova approfitterò del Mobilize Charge Pass, una speciale card/convenzione Renault, ricevuta in quanto possessore di una Captur, che non solo permette di usare un’unica card per ricaricare da qualunque gestore, ma garantisce anche un certo sconto, 0.42 E/kWh invece di 0.58, che su un pieno di 64 kWh significa 27 euro invece che 37! L’ho già provata e non è solo un “pezzo di plastica con un numero sopra”, è proprio una card NFC utilizzabile per attivare le colonnine, come la card EnelX. L’addebito avviene su carta di credito (anche ricaricabile), senza bisogno di stipulare contratti con uno o più gestori. Poi magari un giorno, nel 3022, sarà possibile pagare col bancomat come dal benzinaio, ma per ora no, questo è ancora il meglio che si può fare nel 2022.
Strane cose invece sul manuale, almeno quello online: qui vediamo i consumi espressi in kW (ma l’energia si misura in kWh!):
Si nota anche come 101 kW (o meglio kWh) siano il 3% dei 106 kWh totali utilizzati… (???). Mah.
Nella parte sulla spiegazione del funzionamento del motore ibrido, invece, hanno fatto una bella confusione:
Tentativo di correggere i vari errori senza introdurne altri:
Quindi sembrerebbero esserci 11 marce, contro le 15 della Renault Captur, probabilmente perchè la Captur ha 2 marce “full electric” (112 e 113) e 3 marce “solo benzina” (121, 311 e 131), o forse potrebbero non essere menzionate nelle modalità 3 e 8:
Ne esistono diversi, con prezzi che variano dai 30 agli 80 euro, tondi o rettangolari, alcuni progammabili in python, altri in javascript, altri nel classico C.
Domenica scorsa, dopo una settimana di utilizzo urbano della Zoe, ho intrapreso il mio primo viaggio elettrico “lungo”, ossia eccedente l’autonomia della macchina.
E immediatamente è scattata l’ansia da autonomia.
Se girare per Roma con 300 km nella batteria permette di muoversi con tranquillità e senza pensieri, girare per il Lazio è tutta un’altra storia: sì perchè i 300 km sono reali a una velocità media di 50 all’ora; ma a 130 all’ora l’autonomia può facilmente dimezzarsi! E se il programma è di fare un viaggio in cui la sola andata è di 100 km, e l’autonomia presumibile è forse di 200, mettere in conto un rifornimento (o due?) è inevitabile.
E qui comincia la “lagna”: anzichè la solita gita fuori porta improvvisata, in cui si può cambiare idea fino all’ultimo momento, o persino dopo essere partiti, decidendo di cambiare mèta, qui non si può sgarrare: se decido di visitare un certo paesino, devo esaminare quante colonnine ci sono per strada e sul posto, e a quanto ricaricano, e valutare quando fermarmi e quanto ricaricare… un bello sbattimento; in più, devo valutare i rischi: e se la colonnina pianificata è occupata? O addirittura guasta? Devo essere sicuro che per strada ce ne siano più di una, e possibilmente da 50 kW, perchè in un viaggio di un’ora non posso perdere altre 2 ore a ricaricare…
Comunque, alla fine decido che per andare da Roma alle terme di Viterbo mi basta una ricarica a 50 kW a Magliano Sabina, lungo l’autostrada; prendo lo svincolo, e inizio a cercare, già con un po’ d’ansia anche se la batteria è ancora al 50%, dove sia nascosta “la colonnina”, visto che ancora in autostrada non ci sono e bisogna andarsele a cercare intorno ai caselli.
Vedo un piccolo cartello vicino a un ristorante, che dice che le colonnine sono “lì dietro”, così mi avventuro su una stradina sterrata, costeggio il ristorante… e alla fine trovo non “una colonnina”, ma un intero “parco di ricarica Tesla”! Davvero impressionante.
Peccato che la Zoe non si ricarichi: inserisco il connettore CCS della colonnina Tesla, ma la ricarica non parte; provo a leggere il QR code con l’app di EnelX, ma niente. Ma non erano gratis per tutti le ricariche Tesla?!? Mi pareva di aver letto così.
Poi mi guardo un po’ intorno, e vedo che dall’altra parte del parcheggio, oltre alle 10 colonnine Tesla, ci sono due “classiche” colonnine EnelX ad alta potenza, di quelle grosse quanto un armadio.
Ah, ecco. Quindi la mappa della Zoe mi indicava quelle, non quelle di Tesla, ops…
Stavolta riesco a far partire la ricarica; e, visto che è giusto l’una, decido di pranzare anche io, oltre alla macchina. Ristorante bellissimo, cibo ottimo…. però in 2 persone ci partono 85 euro… e non è l’unica batosta: tornato a casa scoprirò che anche la ricarica è una batosta, visto che la ricarica “ultrafast” a 50 kW costa nientepopodimenoche 68 centesimi a kWh!!! Significa che un pieno da 50 kWh mi costa 34 euro, e che considerando consumi da 0.15 kWh/km come mostra il display dell’auto, tutto questo mi costa 11 centesimi a km! Peccato che 11 centesimi a km sia il costo chilometrico di un’auto a benzina che fa 15 km/l, assumendo che la benzina costi 1.6 E/l!! Infatti la formula è:
E/km = E/l / km/l
Quindi per avere E/km = 0.11 si possono usare varie combinaizoni di E/l e km/l; ad esempio, per un’auto da 20 km/l servirebbe un prezzo della benzina di:
E/l = 0.11 * 20km/l = 2.2
In questo vecchio articolo avevo ampiamente analizzato la cosa, ma era sola teoria: adesso che ho dovuto mettere fisicamente mano al portafoglio, quella teoria è diventata una irritante realtà.
I grafici qui sotto permettono di confrontare a colpo d’occhio i costi chilometrici per elettricità e benzina al variare di diverse variabili:
La triste verità è che attualmente non c’è nessun incentivo economico a viaggiare in elettrico fuori città, anzi, direi che si tratta di un vero e proprio “disincentivo” (ammesso che questa parola esista). E se prima questo disincentivo era solo latente e noto a pochi, recentemente è stato proprio pubblicamente e candidamente ammesso che bisogna DISincentivare la transizione all’elettrico, perchè causerebbe gravi problemi di disoccupazione in tutto l’indotto delle auto a benzina (non solo benzinai, ma anche e soprattutto meccanici e venditori di motori, di leve del cambio, di olio lubrificante e di tutto quello che compone un motore termico)!
Per la guida urbana, invece non vedo nessuna controindicazione, essendo possibile fare il pieno ogni notte a casa, pagando 1kWh tra i 6 e i 20 centesimi a seconda del contratto; anche se di questi tempi i prezzi fossero raddoppiati, resterebbero comunque al di sotto degli improponibili 68 centesimi della ricarica rapida pubblica. Resta però il problema di dover pagare fra i 30 e i 50 mila euro per acquistare un’auto da usare solo in città, il che è abbastanza ridicolo, visto che è lo stesso prezzo delle “prime”(*) auto elettriche del 2010!
Sempre parlando di mobilità elettrica urbana e di prezzi assurdi, spicca un prodotto nuovo che ha un prezzo sempre “assurdo”, ma nel senso opposto: circa 6000 euro chiavi in mano, prima ancora di applicare gli incentivi, oppure 1500 euro di anticipo, e rate mensili da 20 euro! Certo, è un veicoletto per “bambini”, che ha 2 posti e va al massimo a 45 all’ora, ma rispetto ai 15.000-25.000 euro necessari per veicoli simili (Greengo Icaro, Zhidou ZD, Tazzari Zero, Renault Twizy, Estrima Birò), è un prezzo strabiliante. Parlo della minicar “Ami” della Citroen, cui dedicherò un prossimo articolo, avendo potuto provarla per una mezz’oretta la settimana scorsa.
Per poter meglio calcolare convenienza e sconvenienza dei vari costi dell’elettricità, ho creato una pagina apposita, l’elettrospesometro, che consente di calcolare il prezzo reale del kWh considerando anche le decine di prezzi nascosti (trasporto, abbonamento, tasse, e righe piccole varie)
(*) “Prime” di questa nuova “era elettrica”; le prime auto elettriche risalgono al 1800..
Le batterie litio-zolfo (Li-S) sono sempre state molto promettenti, perchè con capacità almeno 5 volte superiore rispetto a quelle al litio-nickel (Li-NCM), ma avevano il problema, finora insormontabile, di durare solo una cinquantina di cicli.
Adesso il vulcanico professor Goodenough, che 30 anni fa ha inventato le batterie a ioni di litio che oggi troviamo ovunque, alla veneranda età di 97 (novantasette) anni ha inventato un modo per far durare le batterie Li-S non 50 ma 300 cicli! E parliamo di batterie 5-7 volte più capienti di quelle attuali.
Semplificando i grafici, otteniamo una cosa del genere:
Questi numeri dicono che:
Le batterie Li-S avevano una capacità iniziale di 1100 mAh/g, portata a 1200 mAh dalla nuova tecnologia LLZTO, cioè 7 volte quella delle NCM-523 (o, se vogliamo, il 700%), che hanno una densità di 165 mAh/g (non mostrata in questo grafico semplificato)
Le vecchie batterie Li-S avevano una capacità finale, dopo 300 cicli, di 181 mAh/g, pari al 18% di quella iniziale; con la tecnologia LLZTO, la capacità finale dopo 300 cicli è di 870 mAh/g, cioè il 71%;
Le Li-S LLZTO dopo 2000 cicli mantengono ancora il 50% della capacità
L’ultima frase è la più interessante, perchè, considerando che le Li-LLZTO-S hanno 7 volte la capacità delle Li-NCM, dopo 2000 cicli avrebbero comunque 3,5 volte la capacità delle NCM; si potrebbero quindi equipaggiare i mezzi elettrici con queste batterie rendendo visibile all’utente, fin dall’inizio, solo la capacità finale; come dire che una Zoe da 50kWh potrebbe contenere, nello stesso peso, 175 kWh utilizzabili anzichè 50; che resterebbero, per l’utente, costanti per ben 2000 cicli di ricarica: considerando 175 kWh per ogni ciclo, e 0.150 kWh per km, significa capacità costante per oltre oltre 2 milioni di km; in sostanza, si tratta di una “batteria infinita”, anche se la macchina dovesse durare 500.000 km.
Se questo non fosse sufficiente, pare anche che questa nuova tecnologia permetterebbe di eliminare del tutto il problema dei dendriti, la “bestia nera” delle batterie al litio, perchè la formazione di queste strutture tra gli elettrodi causava, nelle prime batterie al litio non ioniche, cortocircuiti e incendi, motivo per cui si passò dal litio metallico, che permetteva però capacità molto più alte, al litio ionico.
Resta però il fatto della pericolosità intrinseca del litio in forma metallica: questo infatti si infiamma per semplice contatto con l’acqua, cosa che di fatto rende una batteria al litio puro impossibile da spegnere con acqua in caso di incendio; meglio quindi a mio avviso concentrarsi sull‘aumento di sicurezza delle pre-esistenti NCM permesso da questa tecnologia, e la possibilità di realizzare finalmente le portentose batterie allo zolfo.
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