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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.

==============

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.

6 Risposte

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  1. Montanari Giorgio said, on 27 dicembre 2013 at 18:51

    con quello che hai speso non ti conveniva comprare una batteria originale per la zem?
    inoltre mi puoi consigliare come installare un voltmetro per lo Zeus, per monitorare i consumi e lo stato delle batterie, avevo visto questo http://www.ebay.it/itm/370597076169?ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1438.l2649

    • jumpjack said, on 27 dicembre 2013 at 21:05

      No, ne ho già provate 3 e non mi soddisfano.
      E dice bene GianniTurbo, per il litio un voltmetro serve a poco, serve un wattmetro, ma è difficilissimo trovarne a 72V! (impossibile?)

  2. GianniTurbo said, on 27 dicembre 2013 at 20:17

    @giorgio, con un voltmetro non ci fa granchè, installa un wattmetro.
    @jumpjack io non metterei un relè in serie alle batterie, rischi di fare uno scintillone ogni volta che apre e chiude stresserà inutilmente la centralina.
    inoltre batterie da 20 A scaricate a 3C non stai un pò stretto? io avrei paura di accorciare la vita alle batterie.
    hai visto questo link
    http://www.webalice.it/tittopower/page6.html
    per livellare le batterie

    • jumpjack said, on 27 dicembre 2013 at 21:08

      Mica lo stacco sotto tensione l’interruttore.
      E l’interruttore c’è in tutti gli scooter a batterie estraibili.
      E comunque ho anche un’antiscintilla, per il momento installato provvisoriamente sul lepton (ma è manuale)
      La batteria da 20Ah va bene perchè non deve lavorare da sola, ma in coppia con la vecchia batteria; e comunque 1500W/60V sono 25A, al massimo 50 se di picco arrivo a 3000W (ma dubito).
      Interessante il link, ma col saldatore sono una schiappa.🙂

      • GianniTurbo said, on 27 dicembre 2013 at 23:22

        Ho chiesto qualche preventivo in giro per avere un preventivo dello stampato.
        mi serve un aversione da 16S . Vorrei farlo per il malaguti

  3. […] precedente ordine è andato a monte dopo che Faktor.de ha deciso che non è vero che fanno consegne in contrassegno… […]


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