Jumping Jack Flash weblog

Diario elettrico Zem Star 45 – 27/12/2013: Ordinata nuova batteria

Posted in batterie, scooter elettrici by jumpjack on 27 dicembre 2013

Ho passato le ultime due settimane ad armeggiare con le (ormai vecchie) celle A123 comprate qualche mese fa, cercando di rimettere in sesto la mai-nata batteria boost utilizzando un nuovo BMS e dei supporti per le celle (al posto di scotch e nastro isolante…), ma ho avuto la bella sorpresa di trovare 3 o 4 celle a 0 volt! Non so cosa sia successo, ma non posso sostituirle con altre, anche se le avevo comprate di scorta, perchè non saprei come saldarle, avendo ormai rimosso le linguette: nonstante abbia comprato una stazione saldante professionale che arriva fino a 480°C, a volte riesco a saldarle e a volte no, e non so ancora se dipenda da me, dalle celle, dal saldatore, dallo stagno, dalla pasta, dalla sfiga o da qualche congiunzione astrale.

Quindi ho deciso di fare il Grande Passo Semplificante e comprare invece 20 celle Winston, ma da soli 20 Ah, che a 3C corrispondono a 60A, e che dovrebbero garantirmi quei 20 km di autonomia che mi servono, tanto più che userò la batteria in parallelo a quella vecchia li-ion.

La semplificazione sta che qui non c’è niente da saldare, c0è solo da avvitare, quindi dovrebbe essere alla mia portata! 🙂

Ho ordinato 21 di queste celle (una di scorta, o magari di overvoltaggio, vedremo), altrettanti connettori,e già che c’ero un paio di accrocchi tanto per mantenere viva la ricerca: un relè da 80A e un contattore da 100A; ovunque legga, trovo scritto che la differenza tra relè e contattore è solo una questione di amperaggi (da qualche parte ho anche letto che i rele’ arrivano al massimoa  16A!), e non c’è verso di trovare un datasheet che spieghi quanti stati hanno questi due cosi (normalmente chiuso? Normalmente aperto? Sotto tensione o no? Mah), quindi non mi resta che… andare per tentativi e vedere cosa succede!

Il punto è che quando parcheggio lo scooter devo in qualche modo scollegare la batteria, primo perchè la centralina assorbe troppo… e secondo perchè anche col quadro spento e la chiave disinserita, lo scooter mi rimane acceso! Devo solo capire se per spegnerlo dovrò tenere acceso un relè da 12 volt o no, vabbè…

Ho fatto una simulazione con Google Sketchup e purtroppo nello spazio di una singola batteria c’entrano solo 18 celle, quindi 20 dovrò “nasconderle” nella pancia dello scooter (fortunatamente un po’ di spazio c’è); questo renderà la batteria non estraibile, ma la cosa era già messa in conto perchè in teoria la batteria finchè sta sullo Zem, dovrà ricaricarsi tramite l’altra batteria, mentre quando la trasferirò sul Lepton avanzerà un sacco di spazio.

Spesa complessiva: 693,00 € (tolti i relè), inclusa consegna in contrassegno a 8 euro (altrimenti si poteva pagare con Paypal, ma mi pareva una cifra un po’ troppo alta per “buttarla là” senza garanzie). Aggiungendo i 110 euro del BMS già comprato fa 803,00 euro.

Significa 0,59 Euro/Wh e, considerando consumi di 30 Wh/km tipici di un cinquantino, 1344 Wh totali e 1075 Wh utilizzabili (80%) , un’autonomia di 35 km e quindi un prezzo di 23 Euro/km.

Ora, intanto che aspetto la consegna, penso che dovrò inventarmi un mobiletto a tenuta d’acqua ma non a tenuta d’aria per poter collocare il caricabatterie all’esterno; mi verrebbe in mente una scatola grande 3 o 4 volte il caricabatterie ma senza fondo, in modo che l’aria può circolare ma l’acqua non può entrare… però può entrare l’umidità, e questo potrebbe essere un problema… a meno che l’umidità non si limiti a seguire lagravità e a non risalire dal fondo della scatola fino alla cima dove c’è il caricabatterie…

Mi chiedo se esistano già alloggiamenti per “impermeabilizzare” caricabatterie per interni, mah…

Il punto è che se il nuovo BMS che ho comprato, che aveva il morsetto CH (Charge) opzionale, si rivela comunque monodirezionale invece che bidirezionale (come l’altro che già avevo comprato), sarò comunque costretto a caricare separatamente la batteria.

E, in ogni caso, il Lepton dovrò caricarlo all’esterno.

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Note tecniche sulla costruzione di una batteria partendo da zero:

– per le Winston, 20 Ah è il taglio minimo
– su un “cinquantino” i consumi medi sono di 30 Wh/km,e bisogna partire da qui per capire quanto si vuole grande la batteria, in base a quanta autonomia si vuole; ipotizziamo 20 km: significa 600 Wh;
– non bsogna MAI scaricare completamente la batteria, altrimenti dura 3 mesi invece che 3 anni; al massimo si può scaricarla all’80% (DoD=80%), in modo cioè che conservi una carica del 20% (SoC=20%); se 600 Wh sono l’80% del totale, allora il totale è 600/0,8 = 750 Wh, cioè [B]per fare 20 km su un cinquantino elettrico servono 750 Wh.[/B]
– le celle LiFePO4 sono da 3,2 Volt;
– un “cinquantino” va in genere a 48V, qiundi si usano in genere 16 celle (ma c’è una certa tolleranza, quindi se ne possono usare 15 o 17 se si ha un BMS adatto);
– dividendo i suddetti 750Wh per 48V si ottengono gli Ah necessari per avere 20 km di autonomia: 15,6 Ah
– prossime ai 15,6 Ah ci sono le celle Headway da 15 Ah e le Winston da 20 Ah
– bisogna anche tenere in conto il “rate” di scarica delle batterie, misurato in “C”, che sono multipli della capacità: una batteria da 20 Ah che si può scaricare a 1C significa che può fornire almassimo 20 Ampere per volta; le Winston sono da 3C, quindi 20 Ah –> 60 A; quindi con 16 celle Winston da 20Ah si ottiene una batteria da 48V/20Ah/960Wh/60A. Con le Headway da 15Ah/10C si otterrebbe invece una batteria da 48V/15Ah/720Wh/150A.
– il BMS deve essere calibrato per reggere la massima corrente richiesta dal motore: un motore da 1500W/48V richiede 31 A, ma potrebbe avere una potenza di picco non dichiarata di 2000 o 3000 W, che significherebbe 40 o 60 A, quindi meglio andare sui 60.

Animazione Google Earth allunaggio sonda chinese Chang’e 3 del 14 dicembre 2013

Posted in astronomia by jumpjack on 20 dicembre 2013

Il 14 dicembre 2013 la sonda cinese Chang’e 3 è atterrata sulla Luna; i filmati originali dell’allunaggio non permettono di capire a che quota si trovi in ogni istante la sonda, perchè a qualunque quota compaiono sempre decine e decine di crateri “tutti uguali” e non ci sono riferimenti per capirne le dimensioni.
Questo filmato affianca le immagini reali dell’allunaggio ad immagini di sintesi ricreate tramite Google Earth, che in più includono oggetti di dimensioni note che permettono di meglio apprezzare la scala delle immagini.

Essendo stata realizzata a mano, l’animazione Google Earth non è stabilissima nè perfettamente sincronizzata; in compenso può essere interessante provare da soli a realizzarla da soli mentre si guarda il filmato originale dell’allunaggio, perchè è come giocare a un videogame!

Il file Google Earth in formato KMZ utilizzato per realizzare il filmato: http://win98.altervista.org/Chang_e_3_landing_site-new.kmz

Versione a risoluzione ridotta, frame rate ridotta e limitata agli ultimi istanti, in modo da avere un file piccolo (3 MB) da usare come anteprima su blog e forum:

I quotidiani italiani e la missione cinese Chang’e 3 sulla Luna

Posted in astronomia by jumpjack on 15 dicembre 2013

Come riportato in dettaglio in altro post, il 14 dicembre 2013 la sonda cinese Chang’e 3 è atterrata con successo sulla Luna, rilasciando un rover di nome Yutu che, mediante particolari radar a bordo, esaminerà la struttura del sottosuolo. L’allunaggio è avvenuto, contrariamente alla previsioni, nel mare Imbrium, a pochi chilometri di distanza dall’obiettivo originale, il Sinus Iridium (Baia dell’arcobaleno).

Ecco come un paio di quotidiani italiani hanno affrontato la cosa; la Repubblica dà il peggio di sè, Il Messaggero si esibisce in strafalcioni minori e annuncia l’articolo persino in prima pagina.

repubblica-annotated

messaggero-annotated

Immagini hi-res senza annotazioni:

repubblica-org messaggero-org

Back to the moon! Chinese mission Chang’e3 with Yutu rover – December 2013

Posted in astronomia by jumpjack on 11 dicembre 2013

After 37 years, man is going to the Moon, again.

But this time not physically, just “virtually”: China sent its “Chang’e III” probe carrying the Yutu rover.

Finding data on the mission on internet is quite difficult as most of them are in Chinese and Google translation are weird and confusing.

I collect here all data I was able to find in various place (forums, blogs, social networks). I do my best effort in publishing correct data.

  • Launch date: December 1st, 2013 – 17:30 UTC
  • Moon orbit insertion:  December 6th
  • Moon landing: confirmed  at 13:11:18.695 UTC

The landing site is at 19.51 deg. West, 44.12 deg. North, per reports from the control center, that is 20-30 km southeast of Laplace crater:


“Fake” but cool:  😉

all

Landing site slightly changed:

Chang'e3 - Lunokhod landing sites comparison

Chang’e3 – Lunokhod landing sites comparison

400 miles km separate Chang’e3 landing site from Russian Lunokhod landing site.

First surface image:
prima

Landing replay:

  • Rover deployment: planned for 20:38 December 14th UTC successfully performed
    • 23:45: deployment feasibility checks.
    • 03:10: rover moves to descending ramp
    • 04:06 rover on descending ramp; ramp unlocked and fully nominal; ramp deployed.
    • 4:35 rover descends the ramp; “6 wheel son ground”. “Huston, Mare Imbrium base here, the rabbit has jumped”. 😉
  • Thanks to the HUGE patience of Emily Lakdawalla here it is an almost-complete deployment footage!

deplyment-low-res

Low res thumbnail.  Click on link below for 16 MB animated gif, or look at Youtube version:

ANIMATED GIF

English: http://youtu.be/ziakx2_Ird0
Italian: http://www.youreporter.it/video_Sbarco_del_rover_cinese_Yutu_dalla_sonda_Chang_e3_sulla_Luna

  • Reciprocal lander/rover snapshots: planned 07:21-15:38 December 15th UTC Successfully performed:

 

rover

lander

  • Landing will be performed autonomously without ground support, by using radar sensors and visual sensors.
  • Descent will be shot by a 1024×1024 camera at over 10 FPS.
  • At 4 m above surface, engine will be shut down and landing will be performed in free fall; expected maximum vertical speed around 13 km/h.
  • Rover deployment operations will take took  around 2 hours.
  • Rover carries both solar panels and nuclear heaters: the first to provide electricity, the second to keep instruments warm during 2-weeks-long Moon night.

Nect activities on schedule (sorry, no translations available):

schedule-rover

Launch footage:

http://english.cntv.cn/program/asiatoday/20131202/100389.shtml

LIVE STREAMING COVERAGE (possible links):

http://live.china.org.cn/2013/12/13/coming-soon-change-3-lands-on-the-moon/

http://www.cctv-9.com/2013/default.asp?VideoName=live

http://english.cntv.cn/live/p2p/index.shtml

LIVE LANDING THREAD:

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=33511.15

Points of interest in the footage (in Italian):

  • 02:56 Distacco booster laterali
  • 03:10 Distacco primo stadio
  • 03:58 Passaggio a telecamera interna
  • 04:50 Passaggio a seconda telecamera interna
  • 06:15 Distacco secondo stadio, accensione terzo
  • 19:36 Distacco lander, in rotta verso la Luna
  • 1:04:00 Inizio animazione 3d
  • 1:08:27 Panoramica Control Room
  • 1:12:00 Dispiegamento zampe
  • 1:16:20 Dispiegamento pannelli solari

UPDATES AND DATA SOURCES:

http://www.spaceflight101.com/change-3-mission-updates.html (site)

http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?showtopic=3105&st=315  (forum)

http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2013/12060741-change-3-has-arrived-at-the-moon.html (blog)

http://bbs.9ifly.cn/thread-11199-1-1.html (Chinese forum, plenty of info;use Chrome for automated translation)

http://www.weibo.com/3494982177/AmEaViSd5?mod=weibotime  (Chinese “twitter”)  (also http://www.weibo.com/zkyzs)

https://twitter.com/search?q=%23ChangE3&src=hash  (English twitter)

http://blogs.esa.int/rocketscience/2013/12/11/esas-new-norcia-station-to-support-moon-landing/  (ESA blog)

http://www.xinhuanet.com/english/special/change3/ (news)

https://twitter.com/GuangLin_Galaxy (Twitter)

http://lunarnetworks.blogspot.ca/2013/12/quick-glance-at-change-3-sinus-iridum.html (english blog)
http://astronomiapraticapertutti.blogspot.it/ (Italian blog)

Chang E II lunar Rainbow Bay local image maps http://bbs.tiexue.net/post_4596431_1.html
China canceled manned lunar program http://bbs.tiexue.net/post_7006575_1.html
Landing failure prediction    http://bbs.tiexue.net/post_7007285_1.html
New electric propulsion engine   http://bbs.tiexue.net/post_7011243_1.html
Nuclear devices on Chang’e 3   http://bbs.tiexue.net/post_6987138_1.html
“Black 750 seconds”   http://bbs.tiexue.net/post_7012426_1.html
“Moon race”   http://bbs.tiexue.net/post_7003966_1.html
Redirecting Chang’e 2 to Mars?   http://bbs.tiexue.net/post_7004959_1.html
Chang E II lunar satellite has 32G terrestrial transmission of scientific data   http://club.china.com/data/thread/12171906/2718/69/65/5_1.html

Tech data:

Descent phases:

Comparison between Apollo descent module and Chang'e 3 descent module, with human body reference

Comparison between Apollo descent module and Chang’e 3 descent module, with human body reference

Chang'e3 lander size and dimensions

Chang’e3 lander size and dimensions

Chang'e3 lander size

Chang’e3 lander size

Comparison to Mars rovers:

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mer-sojourner-spirit-dimensions

Spirit/Opportunity dimensions:

  • Height = 1.5 meters
  • Width = 2.3 meters
  • Length = 1.5 meters
  • Weight = 1062 kg

http://www.docstoc.com/docs/798284/Mars-Exploration-Rover-Launch-Press-Kit
Models:

http://s.taobao.com/search?initiative_id=staobaoz_20131209&js=1&q=%E6%CF%B6%F0%C8%FD%BA%C5&stats_click=search_radio_all%3A1


Landing site (Sinus Iridium, see white arrow):

http://lunarnetworks.blogspot.ca/2013/12/quick-glance-at-change-3-sinus-iridum.html

Chinese name: 嫦娥三号  (Chang’e 3 or Chang’e III)

Puegeot Scoot’elec e Piaggio Zip: gli scooter elettrici storici

Posted in ambiente, scooter elettrici by jumpjack on 1 dicembre 2013

15 anni fa circolavano in Italia essenzialmente 4 modelli di scooter elettrici: Italvel Day, Atala Lepton, Peugeot Scoot’elec e Piaggio Zip, più forse qualche Malaguti Ciak.

Solo uno è sopravvissuto fino ai giorni nostri, il Lepton, la cui ditta produttrice Atala/Oxygen è però infine fallita nel 2012.

Prima di lei, già aveva ceduto la Italvel, anche se sulle ceneri del Day sono poi nati l’Emax, il Vectrix Vx-2 e i Govecs.

Peugeot e Piaggio esistono ancora, ma non gli Scoot’elec e lo Zip: la Piaggio ha proprio rinunciato a produrre scooter solo-elettrici, mentre lo Scoot’elec della Peugeot, con antiche batterie al Nichel Cadmio, si è evoluto nell’E-Vivacity con batterie al litio.

 

Ecco le testimonianze di alcuni possessori di questi vecchi mezzi.

 

Nuovo importatore mezzi elettrici a Roma: Exelentia

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 1 dicembre 2013

E’ da poco presente a Roma, presso il centro commerciale Commercity di Via Portuense, adiacente Nuova Fiera di Roma, un nuovo importatore di mezzi elettrici della GEM/Polaris, chiamato “Exelentia“.

La GEM (Global Electric Motors) è una ditta americana fondata da ex-dipendenti della General Motors, e  ha una lunga storia alle spalle, in quanto produce e vende mezzi elettrici  dal 1998; fino al 2011 apparteneva al gruppo Chrysler, poi è passata alla Polaris.

Mi sembra che producano essenzialmente solo mezzi commerciali, cioè dotati di cassone per trasporto di cose, e mezzi di lavoro aperti, senza sportelli, ma forse almeno un modello, l’E2, potrebbe andare bene per utenti privati.

Per la maggior parte sembrano “trabiccoli” da 30 km/h, ma può anche darsi che ne esistano versioni più veloci, o che si possano comunque richiedere che vadano almeno a 45 km/h, visto che hanno motori da 48V.

I siti di riferimento per il negozio sono parecchi:

http://www.exelentia.it/

http://www.polarisev.it/ (mezzo commerciale con cassone)

http://www.gemitalia.it = http://gem.exelentia.it/

http://www.goupilitalia.com = http://goupil.exelentia.it

http://polarisebikes.exelentia.it/

Alcuni dei loro mezzi hanno batterie al piombo dai 500 ai 700 kg (!), da 180 a 320 Ah, garantite da 2 a 4 anni e da 800 a 1500 cicli.

A pagina 5 di questo PDF c’è un interessante grafico che indica esattamente a che velocità può il G3 a seconda della pendenza e del carico: ad esempio, max 25 km/h a vuoto su pendenza del 10%. Non sono buone prestazioni da strada, ma il grafico denota una grossa competenza nel campo, e una volta che passassero dal piombo al litio potrebbero diventare fornitori di mezzi interessanti. In pianura la velocità massima del G3 è di 40 km/h.

Anche il modo in cui parlano delle loro batterie è molto interessante: inquesta brochure su G3 e G5 parlano di “garanzia di due anni completa + due anni decrescente”, il che significa che sanno bene che non vuol dire niente che una batteria è “garantita 2 anni”, ma bisogna specificare COSA vioene garantito della batteria, visto che inevitabilmente l’autonomia diminuisce.

Il G5 è abbastanza interessante perchè disponibile anche in versione ibrida che arriva fino a 70 km/h, grazie al motore da 72V, 6,8 kW continui e 12 kW di picco e al motore a benzina da 505 cc/15 kW, che a fronte di un peso che varia tra 935 e 1115 kg a seconda di allestimenti e batterie, significa 26-31 W/kg di picco, che consentono una buona accelerazione; i 12 kW da soli sono invece un po’ pochi, permettono di arrivare al massimo a 12 W/kg, la potenza di un Birò, cioè da 0 a 50 km/h in 15-20 secondi.

L’autonomia dell’ibrido  va dai 50 ai 70 km in solo elettrico e dai 300 ai 400 in ibrido. 50 km con 8,6 kWh di batterie il taglio minimo significa 172 Wh/km, un bel consumo, pari a quello di un’auto elettrica “vera”! Un po’ troppo alto per una minicar; ma probabilmente è colpa del piombo. Interessanti però i livelli inquinanti: appena 67 g/Co2 per km, sotto la soglia di 95 g/km che permette di accedere agli incentivi del 20%/5000 euro.

Da notare che la versione con batterie da 8,6 kWh (disponibili sia per l’elettrico che l’ibrido; c’è anche il taglio da 11.5, mentre quello da 14.4 è compatibile solo con l’elettrico), che pesano 265 kg (32 Wh/kg), passando al litio “dimagrirebbe” di 180 kg, passando a un peso complessivo di 756 kg il modello solo-elettrico e 827 kg l’ibrido, e nei due casi il rapporto potenza/peso in solo elettrico sarebbe di 16 e 115 W/kg: ancora bassino, ma più prossimo alla “soglia minima di accettabilità” di 20W/kg.

Nella brochure c’è anche un altro dato molto interessante: in elettrico la pendenza massima superabile a vuoto è del 30%, a pieno carico del 15%, mentre a solo-benzina questi valori si riducono al 6% e 4%!

Purtroppo il G5 non prevede versione passeggeri, ma solo varie versioni con diversi tipi di cassone di carico.

Tutti i segreti della ricarica dei mezzi elettrici

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 1 dicembre 2013

Ecco un’ottima pagina in italiano della italiana SCAME che spiega i vari modi in cui è possibile ricaricare un mezzo elettrico:

http://www.scame.com/it/infopoint/newmobility/focus_normativo_internazionale.asp

Si parla di modi di ricarica, che sono 4 a seconda della potenza; di casi, che sono 3 a seconda se il cavo di ricarica è stabilmente attaccato alla colonnina, al mezzo o a nessuno dei due; e di connettori.

Ad esempio la classica spina SCAME LIBERA usata sugli scooter è per una ricarica di tipo 3A (domestica, lenta); per questa spina c’è un apposito post nel blog che spiega come rendere la spina compatibile con gli scooter e le colonnine ENEL: comprarla semplicemente dalladitta  SCAME infatti non è sufficiente, bisogna poi opportunamente adattarla perchè funzioni sugli scooter cinesi, che non sono predisposti per usarla.

SCAME-3A

  • Monofase 16A, 250Vac
  •  1 contatto pilota
  •  IPXXD sulla presa [contatti protetti da shutter come nelle prese di casa]
  •  Sistema di ritenuta opzionale

 

Poi però c’è anche la SCAME per la ricarica di tipo 3C (domestica o pubblica, lenta o veloce), che è compatibile anche con ricariche veloci fino a 63A/480V:
SCAME-3C

  • Monofase 16A,250Vac
  • trifase 63A, 480Vac
  • 2 contatti pilota
  • IPXXD su presa e spina [contatti protetti da shutter come nelle prese di casa]
  • Sistema di ritenuta opzionale