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Posted in ambiente, scooter elettrici by jumpjack on 20 febbraio 2013

Forse sono riuscito a compilare la “lista della spesa” per un pacco di supercondensatori per il mio scooter. La spesa complessiva per un sistema in grado di fornire super-correnti di spunto per 3 secondi ad ogni partenza sarebbe di circa 300 euro, quindi diciamo 100 euro al secondo:

DC/DC converter: SynQor NQ60W60HGx40 – buck/boost, ingresso 9-60V, uscita stabilizzata tra 0 e 60 V.

Con questo dovrebbe essere possibile sfruttare per intero la tensione di un supercondensatore, anche quando scende sotto quella della batteria, in modo da sfruttarlo completamente (sennò al massimo si possono sfruttare 4 o 5 volt).

Su ebay ne vendono alcuni simili, e non sembra costino un’enormità:

http://www.ebay.it/itm/NEW-SynQor-PQ60120EML04-NKS-PowerQor-DC-DC-Converter-IN-35-75V-1-9A-OUT-12V-4A-/261162946488?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3cce864fb8

Sennò in Italia li vende la Special-Ind:

http://www.specialind.it/prodotti/mercato/4/famiglia/83/CONVERTITORI

Nota per calcolare l’autonomia data da un SC:

§         P = Potenza scooter

§         T = tempo in secondi

§         E = energia in Wh

§         C = Capacità in Farad

§         V = tensione

§         E = 0,5 * C * V^2

§         Consumo = P/3600 [Wh/s]

§         Energia = T*P/3600  [Wh]

Es.

§         Zem Star 45:

§         P = 1500W

§         Consumo: 0,42 Wh/s

§         3 secondi = 1,26  Wh

§         Ecojumbo:

§         P=5000W

§         Consumo= 1,4 Wh/s

§         3 secondi = 4,2 Wh

§         E-max:

§         P=4000W

§         Consumo= 1,11 Wh/s

§         3 secondi = 3,33 Wh

Diciamo che per fare una prova servirebbero 2 o 3 Wh.

Per dimensionare I condensatori ho trovato questa pagina: http://www.calctool.org/CALC/eng/electronics/capacitor_energy

Sennò ho trovato questo pacco già bilanciato, che tiene 2 Wh e costa 125 euro: LINK

Aggiungendoci un DC/DC, che dovrebbe costare sui 100-150 euro, staremmo sotto i 300 euro…

Volendo esagerare installando più pacchi:

2 pacchi = 250 euro+150 euro = 400 euro / 4 secondi

3 pacchi = 375 euro + 150 euro = 525 euro / 6 secondi

9 Risposte

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  1. costantin said, on 20 febbraio 2013 at 18:41

    Scusa la mia ignoranza sugli scooter, ma a cosa ti può servire questa modifica? Uno spunto in accellerazione? ad esempio in un sorpasso?

    • jumpjack said, on 20 febbraio 2013 at 20:55

      Esattamente: un supercondensatore può fornire senza fatica migliaia di watt per migliaia e migliaia di volte, anche se per pochi secondi, con l’ulteriore vantaggio che questi watt non devono provenire direttamente dalla batteria, che quindi si affatica molto meno e dura quindi di più. Poi, tra un’accelerazione e l’altra, cioè durante la marcia normale, lentamente il condensatore si ricarica, pronto per l’accelerazione successiva.
      Ma non solo durante un sorpasso, anche i normali spostamenti sono pieni di accelerazioni dovuti alle varie ripartenze e ai rallentamenti del traffico: durante ognuna di queste accelerazioni, il mio scooter (per esempio) può arrivare a chiedere 30 o 40 ampere alle batterie, quando durante la marcia magari ne bastano 10, e per ricaricare il condensatore ne bastano 1 o 2.

      Ovviamente sarebbe comodo se un condensatore potesse fornire non SECONDI, ma minuti od ore di autonomia… ma come evidenziato nei calcoli, purtroppo con la tecnologia attuale e i prezzi attuali ogni secondo costa 100 euro,quindi per avere una super-potenza per un minuto servirebbe un supercondensatore da 6000 euro…

      • costantin said, on 20 febbraio 2013 at 23:38

        Questo, diciamo spunto in più, come si attiverebbe?? In automatico oppure schiacciando un pulsante all’occorrenza?? Se ad esempio il mio scooter fosse di 6000W 72V 60Ah….. e volessi uno spunto di 10 secondi…. di cosa avrei bisogno?? Poi ti dirò quanto mi viene a costare🙂

        • jumpjack said, on 21 febbraio 2013 at 17:19

          No, non dovresti fare niente, semlicemente il motore disporrebbe di corrente e potenza in più quando ne ha bisogno.
          Per uno spunto di 10 secondi a 6000W/72V:
          6000 W * 10 s = 6000 W * 10/3600 h = 17 Wh
          Per avere 17 Wh a 72V servirebbe o un pacco di supercondensatori da 72V, o un pacco più piccolo con DC/DC converter da 72V… che però credo non esista, faccio fatica a trovarlo da 60! al massimo, perlopiù, arrivano a 48.
          Senza DC/DC non si riesce a sfruttare al massimo l’energia dei SC, perchè l’energia sfruttabile dipende dalla differenza di tensione tra condensatore carico e scarico, e tale differenza non può ovviamente superare quella tra batterie cariche e scariche; sul mio scooter da 64V e 16 celle è 4V, sul tuo da 72V immagino ci siano 18 celle, quindi dovrebbe essere di 4,5 Volt.
          Per calcolare la capacità di un SC per avere 17 Wh con 4,5V, considerando che 1 Wh = 3600 Joule:
          E= 1/2 C * V^2
          C= 2 * E / V^2 = 2 * 17*3600 / ( 4,5 * 4,5 ) = 2 * 61200/20,25 = circa 3000 Farad

          • jumpjack said, on 21 febbraio 2013 at 17:35

            Questo è un condensatore da 3000F (50$):
            link
            Per arrivare a 72V servono 72/2,7 = 27 condensatori in parallelo.
            Però, quando li metti in parallelo, la capacità si riduce, quindi bisogna fare un po’ di conti.

            Sto studiando questo foglio excel già pronto per vedere se riesco ad evitare di dover fare ogni volta tutti i conti a mano…
            LINK

            • costantin said, on 22 febbraio 2013 at 0:42

              ho 24 celle da 3,2V 60Ah. Poiche nn ci capisco un tubo di tutti i calcoli che hai fatto, dimmi che cosa hai bisogno per realizzare questo sistema, io passo la richiesta ai miei fornitori e vediamo che risposta avrò. Ma poi come si ricaricano questi condensatori? con lo stesso carica batterie delle Litio? Mentre si guida con altro carica batterie?? Non sarebbe meglio inserire un bottone booster? cosi da sfruttare l’energia in più solo quando serve effettivamente?

              • jumpjack said, on 22 febbraio 2013 at 11:20

                I condensatori si ricaricano continuamente e automaticamente perche’ sono costantemente collegati alle batterie, non c’e’ bisogno di un caricabatterie ulteriore, o di un interruttore. Interruttore che comunque si puo’ aggiungere, se vuoi. Faccio bene i calcoli e poi ti passo la ‘lista della spesa’.

                Sent from my Sony Ericsson Xperia mini pro

              • jumpjack said, on 26 febbraio 2013 at 16:05

                mi servirebbero le tensioni esatte a batteria scarica e carica (dovrebbero essere 77 e 96).

  2. simone said, on 23 febbraio 2013 at 1:06

    mi sa che hai fatto un po’ i conti senza l’oste , il DC/DC di ebay e’ un 4A , quello che vuoi usare e’ un 40 , il prezzo dei DC/DC e’ quasi sempre in proporzione alla corrente erogata.

    Se vuoi avere 40 ampere aggiuntivi la cosa piu’ semplice e’ farsi un piccolo paccheto aggiuntivo di batterie Li-po da modellismo , ad esempio con 4 di questi pacchetti connessi in serie http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__31961__ZIPPY_Flightmax_5000mAh_4S1P_30C_UK_Warehouse_.html hai una batteria aggiuntiva da 60V 5Ah in grado di lavorare a 30C continuativi e 40C di picco , che in Ampere significa 150A continuativi e 200 di picco. Ogni pacchetto costa 36 dollari circa 27 euro , come BMS per bilanciarli puoi usare uno estratto da un tuo vecchio pacco batterie ( la chimica e’ la stessa delle tue attuali batterie) quindi paragoniamo le due soluzioni :

    pacchetto Lipo 120 euro
    BMS recuperato ( o al massimo 100 euro )
    Corrente continuativa 150 A
    Corrente massima 200A
    Capacita’ aggiuntiva 296 Wh
    costo totale nella peggiore delle ipotesi 220 euro ( 220 euro , 150A , 296Wh)

    con i supercap avresti
    DC/DC 40A almeno 250 euro
    pacchetto supercap 125 euro
    corrente massima 40A
    Capacita’ aggiuntiva 2 Wh
    costo totale 375 euro (375 euro , 40A , 2Wh)

    io il mio consiglio sul lasciar perdere i supercap te lo dissi quasi un anno fa e te lo ripeto adesso , i supercap sono morti il giorno in cui sono nate le batterie al litio , infatti sono piu’ di 10 anni che nessuno li usa piu’ in standalone. Nemmeno sulle moto da TTXGP li abbiamo mai presi in considerazione.


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