Jumping Jack Flash weblog

Diario elettrico – test nuova batteria

Posted in batterie, scooter elettrici by jumpjack on 31 marzo 2014

Primo test: 20 km (10+10) senza problemi, batteria quasi sempre sopra la seconda di tre tacche, anche in salita.

Secondo test: 34 km: verso il 30 ha iniziato a suonare la riserva; non so se farci affidamento o no, perchè la nuova batteria da 20 celle da 3,2V ha una tensione di carica completa di 72V (3,6V) e una di scarica completa di 40V (2,0V), mentre le batterie originali avevano tensione di carica di 67,2V (16*4,2) e di scarica di 44,8; si tratta quindi di un deltaV di ben 32V (72-40) contro i 22,4 originali (67,2-44,8), e di una tensione di scarica un po’ diversa (4,8 V di differenza). Non so su che tensione sia tarata la riserva.

A fine viaggio la nuova batteria risulta a tensione leggermente più BASSA di quella nuova! (58.5V vs 60.7V). Quindi la cosa sta funzionando al contrario rispetto al progetto iniziale… : non è la batteria nuova a dare supporto a quella vecchia, ma il contrario! 😦  E c’è anche da considerare il fatto che questo BMS non è bidirezionale, quindi la vecchia non può ricaricare la nuova.

Terzo test: 27 km. Quando ha iniziato a suonare la riserva (dopo aver percorso gli ultimi 7 km con l’acceleratore al massimo invece che “normalmente” come ieri), invece di rallentare l’andatura ho deciso di pigiare un po’ sull’acceleratore per vedere se posso considerare l’avviso di riserva un falso allarme o no, cioè se ho comunque corrente anche se la tensione è bassa… ma a quanto pare no: la vecchia batteria si è offesa e si è spenta, e quando ho continuato a “spingere”, si è spenta pure quella vecchia… Questo accade con la batteria vecchia “nera”, che è una di quelle comprate inizialmente con lo scooter; nel prossimo test proverò quella “bianca”, comprata un anno dopo e marcata con un’etichetta per distinguerla.

Al momento di ricaricare, la nuova batteria LiFePO4 era a 58,5 volt, quella vecchia a LiCoO2 a 60,7 V.

Noto un certo sbilanciamento nelle celle:

1: 3.21,  2:  2.98, 3:  2.94,  4: 2.88, 5: 2.93, 6: 3.03, 7: 2.62, 8: 2.94, 9: 3.06, 10: 2.95, 11: 3.05, 12: 2.98, 13: 3.00, 14: 2.98, 15: 2.97, 16: 2.93, 17: 2.99, 18: 3,10, 19: 3.02, 20: 3.05

La cella 1 è quella che ho sostituito, ma non ho annotato le singole tensioni a inizio carica.

Scrivo qui questi dati solo come promemoria per me “sul cloud” e per i posteri, non c’è bisogno di commentare se non c’è niente da dire…

Le celle sono Headway 40152 da 15 Ah, quindi l’autonomia stimata della singola nuova batteria sarebbe di 15 km scaricandola all’80%, 20 scaricandola al 100%. La vecchia batteria sarebbe da 24Ah ma è ormai esausta e da sola non è più in grado di spingere lo scooter nemmeno appena caricata. Ho quindi un totale di 39 Ah e quindi un’autonomia teorica di 40 km se le batterie fossero entrambe nuove; la vecchia LiCoO2 da 24 Ah, da nuova, aveva un’autonomia do 38  km scaricata al 100%!

 

Arduino day 2014

Posted in Uncategorized by jumpjack on 29 marzo 2014

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Powerduino è di nuovo in mostra!
Al tempio di Adriano, al centro di Roma, fino alle 16.00
link

Diario elettrico zem star 45 – 13 marzo 2014: inizio costruzione nuova batteria

Posted in Uncategorized by jumpjack on 25 marzo 2014

Avevo messo per errore questo articolo in altro blog…

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Iniziata la ricostruzione della batteria, con nuove celle e soorattutto coi distanziatori triplici.
Nuova configurazione: ora invece di andare a zigzag da sinistra a destra a sinistra, le celle sono tutte in serie nel blocco di sinistra e nel blocco di destra, così i due blocchi sono collegati da un unico cavo anzichè da 10 linguette ripiegate ad U, che prima fungevano anche da distanziatori, mentre ora ci pensano i supporti bianchi a “tenere le distanze”. Il montaggio così risulta più semplice, perchè con le viti a brugola di serie avvitare due celle in fila una di seguito all’altro è complicato perche non c’è spazio per la brugola.
Dovrò ricordarmi di aggiungere tra supporti affacciati un chiodino nel buco centrale per evitare disallineamenti.
Nota: lipopower.de sembra l’unicomsito in europa a vendere questi particolari supporti.

Sono riuscito anche a lasciare abbastanza spazio da riuscire a tenere all’interno anche il nuovo BMS, più grande del precedente.

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Ed ecco “la piovra”, incaricata di collegare ogni cella al BMS ma anche al celllog8s (opzionale):

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Ad ogni capocorda arrivano due fili, uno dal BMS e uno dal connettore IDE a 40 pin, ma al capocorda 9 ne arrivano 2 perchè è in comune tra i due celllog8s (idem per il n.18).
Accanto ad ogni capocorda stavolta ho attaccato un’etichetta dove scrivere il numero del filo, per rendere più facile il montaggio.

Comunque la “piovra” non è sufficiente, perchè vecchio e nuovo BMS hanno connettori incompatibili, quindi servono ulteriori 20 fili di raccordo:

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Probabilmente dovrò anche allungare qualche filo, avendo cambiato il layout delle celle.

Da notare che comunque anche coi distanziatori triplici la batteria risulta più larga degli 8 cm della scatola, quindi dovrò comunque allargare il sottosella.

Diario elettrico zem star 45 – 20 marzo 2014: Costruzione nuova batteria – primi test

Posted in Uncategorized by jumpjack on 20 marzo 2014

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Purtroppo non è venuta proprio come speravo….
La causa maggiore della schifosità è il BMS, che ho dovuto mettere esterno per via dei morsetti troppo sporgenti.
Comunque sia, la batteria è terminata, e ho iniziato i primi test:
1) ricarica: connesso il CB al connettore di ricarica, la ricarica parte senza problemi
2) prova al banco: dal connettore di potenza escono 67,7 volt
3) accensione scooter: il motore gira
4) movimento scooter in pianura: ottima ripresa, come da nuovo, nessun suono della riserva, nemmeno usando la batteria da sola
5) movimento in salita: nessun problema, buona ripresa come con batterie nuove; usata però la batteria in parallelo a una vecchia originale, per non sforzarla inutilmente

Resta ora il test più difficile: la longevità. La precedente versione della batteria si è rotta per via delle vibrazioni stradali; questa l’ho riprogettata da zero per evitare questo tipo di problema, ma c’è stato l’imprevisto del BMS forzatamente esterno, che mette a rischio-sfregamento alcuni fili. Ho però trovato una soluzione:

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Nella foto si vede in realtà una soluzione e un problema: a sinistra, il capocorda piegato a 90° potrebbe risolvere il problema dell’ingombro; a destra, invece, si vede che il morsetto di ricarica si è strappato durante il viaggio di prova… sebbene il connettore non fosse collegato a niente! Le vibrazioni stradali sono possenti a Roma! Comunque è un guasto da poco.

A breve la messa a punto con BMS interno.

Diario elettrico zem star 45 – 18 marzo 2014: Costruzione nuova batteria – imprevisto

Posted in Uncategorized by jumpjack on 18 marzo 2014

C’è sempre qualche imprevisto: ora la batteria sarebbe sicura perchè i contatti sono lontani 2 cm (e i corpi delle batterie 4):

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Però ora il problema è il BMS:

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Senza i cavi c’entrava, ma i cavi vanno attaccati sui lati opposti, e su uno dovevo potermi appoggiare al lato della scatola!
Quindi mi toccherà montarlo esterno…
Cmq intanto ho finito di saldare e avvitarr anche i cavi di potenza:

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Notare il doppio capocorda, perchè il rame è troppo spesso per entrare in uno solo. E notare come anche sul BMS stesso i morsetti B- e P- (Battery e Power) siano composti di due contatti ciascuno, mentre per CH-(charge) sia uno solo,mi chiedo se sia una coincidenza.

Diario elettrico zem star 45 – 18 marzo 2014: Progressi costruzione nuova batteria – v.2.0

Posted in Uncategorized by jumpjack on 18 marzo 2014

La batteria è terminata elettricamente, ma non meccanicamente: col nuovo layout è molto più semplice costruirla e fare, se serve, manutenzione, ma le dimensioni ristrette della scatola-batteria originale la rendono pericolosa come batteria di trazione:se fosse statica non ci sarebbero problemi, ma le vibrazioni potrebbero facilmente far toccare i due sotto-pacchi di celle, distanti tra 3 e 5 mm! Dovrò quindi aggiungere un bel separatore spesso 1 o 2 cm, anche se per farlo dovrò eliminare uno dei 6 lati della scatola e far sporgere le celle di 1 o 2 cm (ma tanto ci sono i 5 cm di margine guadagnati eliminando la maniglia di plastica e sostituendola con una di stoffa).
Progressi:

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Le grandi date del progresso tecnologico – le rivoluzioni industriali

Posted in varie by jumpjack on 18 marzo 2014

Intorno al 1780: viene imbrigliata la forza del vapore, vengono inventate e costruite le prime macchine a vapore e le prime locomotive a vapore – prima rivoluzione industriale

Intorno al 1840: il vapore passa la staffetta all’elettricità, che può trasportare l’energia meccanica del vapore da un luogo all’altro – seconda rivoluzione industriale

Intorno al 1870: petrolio e motore a scoppio – inizia l’era del trasporto di massa

Intorno al 1914:  Catena di montaggio, primi aeroplani, primi apparecchi radio a valvole – inizia l’era modernaproduzione in massa, trasporto aereo, telecomunicazioni

Intorno al 1935: Con la televisione  inizia l’era della comunicazione di massa (mass media) – nascita del Quarto Potere (dopo Legislativo, Esecutivo e Giudiziario, l’Informativo, prerogativa di pochi ricchi e non ancora consapevolmente identificato dagli Stati e dai Popoli).

Intorno al 1955: Col primo transistor e il primo satellite artificiale iniziano l’era dell’elettronica di consumo e l’era spaziale

Intorno al 1970: Col primo microprocessore e la prima “rete tra reti” (Arpanet, rete militare interna precursore di Internet iniziano l’era del computer e della Grande Rete

1991: La “rete tra reti” (inter-network, abbreviato in Internet) diviene alla portata di tutti con l’invenzione del World Wide Web: nasce la mente globale, fatta di milioni (e in seguito miliardi) di menti interconnesse tra loro senza barriere geografiche – Nascita del Quinto Potere  (potere informativo mondiale gratuitamente a disposizione di tutti, dai non scolarizzati ai plurilaureati, dai 12enni ai 90enni)

1998: con la nascita del motore di ricerca Google inizia l’era dello “scibile umano condiviso“: dapprima solo siti internet, poi Google inizierà a contenere mappe mondiali e libri digitalizzati, anche vecchi di secoli, a portata di tutti in pochi millisecondi; chiunque può sapere come si costruisce qualunque cosa; premessa alla nuova rivoluzione industriale.

Intorno al 2013: Con la diffusione in massa della stampa 3d economica inizia l’era della produzione personalizzata casalinga che porterà alla fine dell’era della produzione di massa – nuova rivoluzione industriale; gli smartphone a meno di 100 euro rendono la Mente Globale e lo Scibile Umano Condiviso accessibili a chiunque, ovunque e “quandunque”: il mondo è costantemente online.

Gennaio 2014: gettate le fondamenta di RoboEarth (o Skynet nell’accezione drammatica hollywoodiana), la prima rete che interconnetterà robot di tutto il mondo.

Marzo 2014:  Bill Gates prevede la “Sofware Substitution, la fine dell’indispensabilità dell’uomo per i lavori non fisici.

Intorno al 2030: Raymond Kurzweil prevede il primo computer da tavolo in grado di simulare completamente un cervello umano: nascita dell’autocoscienza elettronica?

Intorno al 2050: si prevede che i robot saranno in grado di gareggiare con gli uomini in una partita di calcio. Fine dell’indispensabilità dell’uomo nei lavori fisici?

http://www.dii.unipd.it/~guarnieri/didattica/corsi/Fondam.St.Epist.Svilup.Tecn/

http://cronologia.leonardo.it/welcome.html

Come calcolare il Cx (coefficiente di penetrazione aerodinamica) del proprio veicolo

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 17 marzo 2014

Il Cx di un veicolo è il coefficiente aerodinamico (chiamato anche Cd o Cw da tedeschi e francesi), e quanto più è piccolo, tanto più facilmente il veicolo penetra nell’aria, e quindi tanto meno carburante esso consuma.

Purtroppo è impossibile determinare direttamente il Cx, perchè non è dovuto solo al profilo laterale dell’oggetto, ma anche alla scabrosità della sua superficie, che ovviamente non è misurabile; normalmente quindi per determinarlo si mette l’oggetto in una galleria del vento, o se ne costruisce il modello in 3d al computer e si simula il flusso dell’aria intorno ad esso, ma per farlo occorrono computer potentissimi.

Questo tool realizzato in Javascript permette invece di calcolare empiricamente il Cx (e anche il Crr, coefficiente di attrito ruote) di un qualsiasi veicolo di cui sia nota l’area frontale, cioè l’area della sezione trasversale, che per una macchina è circa il 90% del rettangolo che racchiude l’auto: è sufficiente misurare con un GPS la velocità dell’auto mentre, in folle (“coasting” in inglese), rallenta da una qualunque velocità a una qualunque altra velocità; più diverse sono le due velocità, più preciso sarà il calcolo, ed è consigliabile fare più di una prova e nei due sensi di marcia, per compensare eventuali piccole pendenze della strada (che idealmente dovrebbe essere pianeggiante). Non è indispensabile che il veicolo rallenti fino ad arrestarsi completamente. Credo che l’inglese “coastdown data” relativo a questo processo (“coasting”) si possa tradurre come “dati di abbrivio”.

In modo del tutto analogo, questo foglio excel permette invece di calcolare il solo Crr , ma a patto di conoscere già il Cx, che per alcuni veicoli è possibile trovare tabulato.

Scooter elettrici 2014: c’è chi ci crede e chi no….

Posted in ambiente, auto elettriche, scooter elettrici, Uncategorized by jumpjack on 8 marzo 2014

Al Motodays di Roma di quest’anno è successo qualcosa di strano: tra gli espositori non c’erano Bertini, Emax, Zanini, Etropolis, ormai divenute presenze “classiche” nei saloni di scooter elettrici; la Peugeot era presente sempre col solito, ormai “vecchio”, E-vivacity, e nessuna novità; Yamaha ha eliminato il suo minuscolo EC-03 elettrico (meglio, era una presa in giro), la Sym manco c’era (o almeno, io non l’ho vista), col suo unico scooter elettrico; grande assente anche la Brammo, che producce (o produceva???) potenti moto elettriche da corsa. L Piaggio si guarda bene dal mettere in vendita il Liberty elettrico che ha presentato anni fa.

Unica novità: nello stand di 60 m^2 della BMW era esposto lo scooterone elettrico C-Evolution da 15 kW continui e 35 di picco, un bestione da 15.000 euro che dovrebbe uscire sul mercato entro maggio; peccato che non ci fosse nessun cartello a indicare che era elettrico, solo un paio di righine in carattere 12 su un foglio.

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BMW C-Evolution da 15kW

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Insomma, BMW a parte, sembra quasi che gli scooter elettrici stiano uscendo dal mercato!

 

Eppure invece no: la DeltaSolar di Roma ci crede parecchio, e ha messo su un’area espositiva persino più grande di quelle di Peugeot, di BMW e di altri megamarchi!

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Lo stand DeltaSolar con le minicar Tazzeri/NWG zero e GreenGo Icaro

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Lo stand DeltaSolar per gli scooter. Notare in basso a sinistra le valigette-batteria.

Tra minicar e scooter c’erano esposti una ventina di mezzi, tra cui anche alcuni nuovi: dalla siciliana CRB/Cerberus, infatti, arriva il nuovo  Sicily da 3 kW e 56Ah di batterie (quindi 70 km reali di autonomia SICURI senza rovinare le batterie, contro i 120 teorici dichiarati), che non è disponibile solo come cinquantino, ma anche come motociclo da 5 kW che arriva a 90 km/h (in questo caso però con batteri da “solo” 50 Ah, cioè 60 km reali); entrambi hanno due batterie al litio estraibili e centralina programmabile per regolare  a piacere le prestazioni.

CRB/Cerberus Sicily

Oltre al Sicily la Cerberus presenta anche la moto elettrica Eagle1 da 5 kW e 110 km/h, anche questa con batterie estraibili (2x25Ah, 72V), al prezzo di 7600 euro.

Cerberus Eagle 1

La batteria da 72V/50Ah è da 3600 Wh, che col caricabatterie di potenza dichiarata 2640W dovrebbe ricaricarsi in meno di due ore, eppure il tempo di ricarica dichiarato è di 6-8 ore.

L’autonomia dichiarata è di 90 km a 60 km/h, ma sembra un po’ ottimistica visto che uno scooterone, o una moto, consuma in media 60Wh/km, per cui con 3600Wh farebbe 60 km, ma si tratta comunque di un valore al di sopra della “soglia psicologica” dei 50 km, e le batterie LiFePO4 dovrebbero garantire questa percorrenza per 1000-1500 cicli, quindi per un totale di 50.000-75.000 km.

Come accennato, la DeltaSolar non epsoneva solo scooter e moto ma anche minicar: l’ormai “vetusta” Tazzari/NWG Zero” e la nuova GreenGo Icar0, entrambe con batterie al litio, ma la prima venduta a 26000 euro e la seconda a 13000 (o 10.000 più batterie in leasing).

Unico altro espositore presente con scooter elettrici era KRC (Roma, Via di Bravetta, zona Pisana, Roma Ovest), che propone 3 modelli: due da 6 kW e uno da 9 kW:

KRC Fox  – (6 kW: 7000,00 euro, 4 kW: 3600,00 euro):

  • Potenza non dichiarata (?) sul volantino.
  • Due versioni: 100 km/h e 80 km/h, autonomia di 150 e 80 km…. ma dichiarata a 30 km/h! (almeno lo ammettono…) Il primo ha batteria da 72V/50Ah, il secondo 72V/38Ah.

In ogni caso, 72*50=3600 Wh, che come accennato prima significa 60 km di autonomia per uno scooterone, mentre con 38 Ah si fanno 50 km. Entrambi hanno freno a disco sia avanti che dietro.

KRC Faster  – (6 kW: 7000,00 euro, 4 kW: 3600,00 euro):

  • stesse caratteristiche del Fox

KRC Easy – 9 kW (8000,00 euro):

  • Superbatteria da 96V (!!!) e 50Ah, cioè 4800 Wh, autonomia dichiarata di 150 km a 40 km/h, ma realisticamente si può ipotizzare siano 80 coi consumi di 60 Wh/km spiegati prima; ma 80 km per uno scooter elettrico sono comunque molti… specie se sono veri, e garantiti da batterie LiFePO4 che, durando 1000-1500 cicli, diventerebbero 80.000-120.000 complessivi!

Una batteria a tensione così alta garantisce il prelievo di correnti relativamente basse dalla batteria, che quindi dura di più nel tempo: è vero che con 9000 W servono 100A, ma visto che per muoversi a velocità costante di 60 km/h in pianura bastano  2000 W, significa appena 20 A estratti dalla batteria, quindi meno di 0.5C, per cui usando lo scooter per percorrere al massimo 50-60 km alla volta, le batterie potrebbero durare anche 2000 cicli o più!

Non da poco il fatto che la KRC venda i suoi scooter tramite un’officina di moto e scooter che vende anche ricambi e accessori per scooter termici, il che rende le probabilità di assistenza in caso di guasto molto più alte che non acquistando uno scooter elettrico da chi vende solo scooter elettrici senza nessuna esperienza nel settore.

Da menzionare infine la nuova minicar elettrica in vendita a Pomezia (RM), la Meridiana MK1, che assomiglia a una “panda miniaturizzata”, ed è venduta dalla PME:

l’autonomia dichiarata è di 100 km sul volantino e 160 km sul sito, ma la potenza è di 4 kW per la versione leggera per s-patentati e 6 kW per la versione pesante per 16enni, che sono un po’ pochini considerando che è una vettura al piombo che, con le batterie, pesa 500 kg: significa un rapporto potenza/peso di 12 W/kg, che significa una ripresa piuttosto scarsa, probabilmente 0-50 km/h in 12  secondi (15-20 per la 4 kW), contro i 6-7 di Renault Twizy e GreenGo Icaro, che hanno potenza di picco di 13 kW (ma potenza continua di 6 kW). Però devo provarla per essere sicuro, e naturalmente dare una sbirciatina alla centralina e alla sua riprogrammabilità.

Sembra una cosa da poco, ma è l’unica minicar con le barre porta-tutto, ossia l’unica che possa portare anche carichi ingombranti (ma possibilmente non pesanti), e chissà che non gli si possa adattare un portapacchi esistente per altre auto.

I posti visibili sono 4, ma in Italia le minicar possono portare per legge solo una persona oltre al guidatore.

La velocità massima è di 65 km/h, la batteria al piombo è da 11.000  Wh (72V/150Ah), che con un consumo tipico di 80 Wh/km danno un’autonomia reale di 135 km, quindi diciamo 100 km senza rovinare le batterie: non è male, ma bisogna  vedere le prestazioni. La durata ipotizzabile minima delle batterie al piombo è di 200 cicli, che potrebbero diventare 500 facendo solo 50 km alla volta o addirittura 1000 facendone solo 30; nei 3 casi si tratterebbe do 20.000, 50.000 e 100.000 km di vita complessiva (=cicli x autonomia totale), dopodichè è ipotizzabile un prezzo di sostituzione di 1500-2000 euro se si rimettono al piombo, ma di 5000 euro se si volesse passare al litio.

Le dimensioni sono 3090  x 1420 x 1080 mm. Il peso massimo trasportabile dichiarato è di 820 kg… ovviamente impossibile visto che l’auto ne pesa 400… Il bagagliaio è da 100 litri, 300 ribaltando i sedili.

Non so il prezzo, ma è auspicabile, anche se non probabile,  che avendo batterie al piombo costi meno di 10.000 euro.