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Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 22/11/2015: studio e pianificazione cablaggi

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 22 novembre 2015

Oggi mi sono dedicato allo studio e alla ri-pianificazione totale dei cablaggi dello scooter, in modo da includere i nuovi componenti: il contattore, i fusibili da 400A e la resistenza di precarico P-C164_4.0 da 164Ohm/4sec.
Per il contattore ho trovato nella parte posteriore del sottosella un piccolo vano delle dimensioni esatte del contattore, quindi lo monterò lì;
Nella parte anteriore del sottosella c’è un altro piccolo vano: il contattore ci entrerebbe comodamente, ma nasconderebbe due grosse viti che fissano il sottosella allo scooter, e che tolgo tutte le volte che devo fare manutenzione all’impianto elettrico, quindi il contattore non posso metterlo qui; però la resistenza di precarico è molto più piccola e non impedisce l’accesso alle viti, quindi la monterò qui, accanto all’interruttore manuale.
Non sono ancora riuscito a trovare il posto adatto dove fissare gli enormi fusibili da 400A, forse dovrò comprare uno scatolotto apposito.

Ho poi compilato una lista di cose da fare:

  • Cablaggi batterie:­
  • Togliere doppia spina­  da prolunga prima batteria (avanzo di vecchio cablaggio “provvisorio”)
  • Saldare anderson­
  • Accorciare­ prolunga seconda batteria
  • Saldare anderson ­

 

  • Saldare anderson sottosella ­ (togliere morsetto provvisorio)
  • Etichettare cavi potenza scooter­(ora come ora è un groviglio senza spiegazioni, se passo un mese senza fare manutenzione “straordinaria”, mi scordo a cosa serve ognuno dei 6 connettori vaganti…)
  • Fissare morsettiere esistenti­ (una volta erano fissate al vano batterie, le avevo tolte per fare posto alla mia batteria artigianale, ora non più usata)
  • Etichettare tutti i fili e cavi
  • Strecciare fili voltmetri­ (altro groviglio da sbrogliare…)
  • Fissare centralina a vano batterie, esternamente, davanti alla ruota posteriore
  • Aggiungere plastica morbida a parafango­, per riparare la centralina dal fango della ruota posteriore
  • Piegare contenitore batterie­ (avevo piegato un lato per far posto alla batteria artigianale, ora non serve più, e se non lo riaddrizzo, la centralina non c’entra)
  • Saldare 3 anderson-mono su scooter ­(per cavi delle fasi, ma solo per i test di connessione per trovare la sequenza giusta, perchè sono quelli piccoli da 50A dello Zem)
  • Servono cavi più spessi per connettore ­principale scooter. Quello che c’è già d­iventerà “di servizio”, ma ha cavida 30A.

Ho trovato un filo dove arrivano 12V solo a quadro elettrico acceso: lo userò per alimentare la resistenza di precarico; attualmente alimenta un misterioso circuitino nel cruscotto, e un voltmetro installato da me.
Ho scoperto che al blocchetto di accensione arrivano 60V… ma non ho capito poi dove”vanno” i 60V: al DC/DC (assorbendo quindi pochi Ampere) o alla centralina (che assorbe anche 100 Ampere)?? Il secondo caso è assolutamente da evitare, potrebbe essere la causa della fusione delle plastiche del precedente blocchetto di accensione! Ma potrebbero essere state anche solo le scintille di connessione, che eliminerei installando il contattore.
Ho scoperto che anche all’orologino del cruscotto arrivano 60V, mah…

Avrò da fare per tutto l’inverno, visto che ormai quando torno da lavoro è già buio e posso lavorare allo scooter solo nel weekend!

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 17/11/2015: finalmente la connessione PC-centralina funziona

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici, Uncategorized by jumpjack on 22 novembre 2015

Dopo aver provato 4 computer diversi, di cui uno sotto Windows 8 e sotto XP, un’altro con solo XP e 2 con Windows 7, e dopo aver provato quattro programmi diversi di “serial port sniffing”, dopo aver provato sia con convertitori USB-serial che con porte seriali vere, montate su PC che avevo in naftalina….
all’improvviso è comparsa la tanto agognata schermata del programma della Kelly!! 🙂

Prima di lanciarlo, avevo avviato uno dei vari programmi di monitoraggio delle porte seriali che ho installato: si chiama “Free Device Monitoring Studio”, che ha alcune funzioni free e alcune che durano solo 21 giorni.
Non so se quella che sto usando per il monitoraggio (“request view”) è free o in prova…. ma fin tanto che funziona, ne approfitto per loggare cosa dice il PC alla centralina:

000001: PnP Event (DOWN), 17.11.2015 18:48:50.957 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
The device has just been connected to the system.
000002: Create Request (DOWN), 17.11.2015 18:49:00.773 +9.815 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
Process 0xc74 (Kelly Controller.exe) attempted to open the device
000003: Create Request (UP), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.015 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
Process 0xc74 (Kelly Controller.exe) create request status: 0x00000000
000004: I/O Request (DOWN), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_SET_QUEUE_SIZE: Set queue size
InSize=512
OutSize=512
000007: I/O Request (UP), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_GET_BAUD_RATE: Retrieve Baud Rate
Baud Rate=1200

000009: I/O Request (UP), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_GET_LINE_CONTROL: Retrieve line control
WordLength=7
StopBits=1 stop bit
Parity=No parity

[…]

000022: I/O Request (DOWN), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_SET_BAUD_RATE: Set baud rate
Baud Rate=19200

000024: I/O Request (DOWN), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_SET_RTS: Set RTS

000026: I/O Request (DOWN), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_SET_DTR: Set DTR

000028: I/O Request (DOWN), 17.11.2015 18:49:00.788 +0.0 (1. Device: Porta di comunicazione (COM1))
IOCTL_SERIAL_SET_LINE_CONTROL: Set line control
WordLength=8
StopBits=1 stop bit
Parity=No parity

Quindi alla connessione il programma tenta un “primo aproccio” con parametri “1200,7,n,1”, poi successivamente passa a “19200,8,n,1”.

Quanto al programma, all’avvio ha questi valori:
Throttle effective starting: 20%
Throttle effective ending: 80%
Max motor current: 100%
Max battery current: 50%

La centralina ha anche una funzione di “amplificatore di corrente”, o “DC/DC converter boost”, cioè può erogare più corrente di quanta ne preleva dalla batteria, “convertendo” la tensione in corrente (in parole povere…).
Le correnti per cui è certificata la mia KEB-72801X sono 140A continui (60Vx140=8.4kW) e 350A di picco (60Vx350=21kW). Per mantenere una velocità costante di 90 km/h con uno scooter servono circa 90A continui, e 90/140=0.64, quindi dovrei impostare la corrente del motore su 65%.

Ho due batterie in parallelo da 60V/18Ah, quindi 36Ah; in teoria non dovrei tirarne fuori più di 40A continui (28%,1.1C) per non rovinarle, però 40Ax60V fa solo 2.4 kW; anche considerando la tensione reale di 66V si arriva al massimo a 2.6 kW, quindi direi che sto piuttosto sovraffaticando le batterie. Dovrei comprarne un’altra, ma costa 800 euro… Preferirei aspettare di fare qualche migliaio di km per ammortizzare le due già acquistate…
Però con questa centralina ora posso decidere io quanta corrente massima tirare fuori dalle batterie. Solo che una corrente bassa corrisponde, oltre a una velocità massima inferiore, anche una accelerazione inferiore, quindi complessivamente prestazioni inferiori.

Immagino che dovrò giocherellare parecchio con questi parametri per trovare il giusto mezzo tra prestazioni e preservazione delle batteie.

Spero solo che la congiunzione astrale che ha permesso al programma della Kelly di avviarsi sia ripetibile in futuro!

Riassumo la mia configurazione:
Windows 7
Niente antivirus
Programma installato in C:
Porta seriale reale (COM1)
Centralina alimentata a 19V tramite i pin del connettore di segnale (PWR e GND) (i limiti di funzionamento sono 18-72V).
Monitoraggio seriale tramite HDD Device Monitoring Studio ( Binary File, Serial Port, USB, Network Developer Software for Windows)

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 13-11-2015: risposte della Kelly a domande sulla centralina

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici, Uncategorized by jumpjack on 22 novembre 2015

Non riesco a collegare la centralina al PC,nè tramitemcavo USB-seriale nè trite connessione seriale diretta. Ho chiesto chiarimenti alla Kelly, ecco le risposte e i miei commenti:

Please let us know SN of this controller. -> ok ora glielo mando
What is the pop-up window when the controller can not be connected to user program? –> gli manderò uno screenshot
NO.If you just want to program the controller,you just need to apply 24V for J2 pin1 and B-. –> e questo era chiaro da vari forum
The COM port is set in the computer.It is nothing to do with the user program.You may set it in the device manager of the computer. –> sì come no… Non hanno nemmeno capito di cosa parlo…
No,we don’t have the diagnostic program to be disclosed for customers. –> quindi c’è ma non me lo possono dare..
Sorry,the RS232 port is still based on setting the existing parameters in the user program.It can not accept the executive commands. –> niente comandi manuali, solo da programma
NO.The KEB doesn’t need Kelly SCI converter to support at all. –> ok, confermato, non servono ulteriori adattatori

Yes,a few tips to note.
1.You need download the latest user program from our website. –> e chissà da dove l’ho preso invece?!?
Manual & Software – Kelly Controls, LLC
2.You need to download USB driver for the USB port in your computer. –> questo è un grosso problema: Windows 8 autoinstalla il driver appena lo disinstallo , e quelli ufficiali Prolific sono fatti apposta per NON funzionare con cavi non originali.
3.Please don’t install the user program in C disk.Or you can not install the program in the driver where the antivirus software was installed.Please close all the antivirus software before operating the user program. –> Cioè il loro programma va in conflitto con l’antivirus se lo installo nello stesso hard disk dove è installato l’antivirus?!? Cmq non avevo provato a spegnere l’antivirus, vediamo se serve. Non mi piace avere sul PC indifeso un programma cinese dichiaratamente “incompatibile” con l’antivirus… forse sarà meglio anche staccare internet…
4.You may not try to connect the controller to the computer while the motor is running. –> si sapeva
5.The power supply can not be turned off during the communication. –> vabbè
6,Please note only KDS/KDHD needs Kelly SCI converter to support.Kelly SCI converter is useless for other controllers from Kelly. –>quindi è confermato
The baud rate is 19200 —> FINALMENTE UN’INFORMAZIONE UTILE!!!
7,It is better to use Win XP or 2000 for the user program.Win7 or 8 may not be compatible with the GUI. –> pessima notizia…. e se non avevo un PC vecchio??!?
8.You need reset the power supply after finish the settings –> magari arrivarci, fin qui!.

In altra mail scrivono anche che sulle centraline KEB il led verde rimane spento finchè quello rosso continua a lampeggiare

Diario elettrico ecojumbo 5000 – passaggio a centralina kelly

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 22 novembre 2015

Ecco i vari passi che si sono susseguiti nellem ultime settimane, da quando ho deciso di installare sull’Ecojumbo una centralina Kelly KEB72801x in sostituzione di quella bruciatasi quest’estate:

  • Ordine Kelly Controllers: 20/10­
  • Ordine resistenza precarico: 23/10­
  • Ordine morsettiera:­
  • Arrivo morsettiera: 26/10­
  • Arrivo centralina: 27 in SDA, ritirata 2­9/10
  • Arrivo resistenza: 29/10­
  • Acquisto cavi e viti: 3/11­
  • Collegamento primi fili ai connettori: gio 5/11­
  • Collegamenti finali fili/connettori: dom 8/11­
  • Test centralina 1 (fallito): 8/11­ – non funziona connessione a PC usando cavo USB-seriale
  • Nuovo cavo USB-seriale: 10/11­; nessun cambiamento, niente connessione
  • Test contattore e resistenza di precarico: 10/11; tutto ok
    Ho provato a collegare resistenza di precarico e contattore,e funziona tutto ottimamente: quando alimento la resistenza, sento un leggero “click” del piccolo relè interno; dopo 4 secondi sento un altro click, stavolta di attivazione dell’output che accende il relè, e un CLANK pazzesco del contattore, che fa uno scatto così potente che il contattore stesso si muove! 🙂 E’ un “piccolo” contattore da 400 ampere…
    Le connessioni resistenza-contattore sono molto semplici e indicate molto chiaramente nel manuale.
  • Altri test falliti: 12/11
  • Contattata Kelly: 12/11 (v. Post specifico)
  • Primo test funzionante di connessione a PC: 17/11 (v. Post specifico)
  • Studio e pianificazione nuovi cablaggi scooter: 22/11 (v. Post specifico)

Ecco anche la lista delle spese sostenute:

  • 1 x Centralina KEB72801X $399.00
    1 x Contattore 400A $69.00
    10 x Fusibili ANE 400A $20.00
    1 x Opzione “tenuta stagna” $19.00
    1 x Cavo centralina $9.00
    10 x Capicorda 150A $20.00
    2 x Connettori 6 pin $2.00
    2 x Connettori 9 pin $3.00
    2 x Connettori 6 pin $2.00
    2 x Spedizione $79.00
    Totale $ 620.00 (553 euro)
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Le batterie al piombo: efficienza e tipi

Posted in ambiente, auto elettriche, batterie, scooter elettrici by jumpjack on 21 novembre 2015

Ottima e completa disamina dell’effetto Peukert nelle batterie al piombo, a causa del quale hanno efficienza di appena il 60% sugli scooter elettrici, perchè scaricate a 1C o più:

http://bdbatteries.com/peukert.php

Una batteria al piombo “da 100Ah” viene etichettata come “da 100Ah” estraendone una corrente molto piccola, tale da farla scaricare in 20 ore, e pari a 5A; se la corrente viene aumentata a 10A, la batteria non si scaricherà in 10 ore ma, ad esempio, in 8; estraendo 20A non si scaricherà in 5 ore ma magari in 3, e così via, secondo un grafico di questo tipo (che varia un po’ da una batteria all’altra secondo marca, modello e tecnologia):

Si tratta in particolare del grafico per una batteria da 36Ah: si osserva che scaricata a 36A/1C dura mezz’ora, quindi di fatto a 1C fornisce 18Ah, ossia ha un’efficienza del 50%.

 

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Quest’altro link illustra in dettaglio le tecnologie usate per costruire le batteria al piombo:

  • Flooded Valve Regulated Lead Acid Batteries (VRLA) – da evitare su scooter elettrici, devono essere rabboccate con acqua distillata
  • Gelled Electrolyte Lead Acid Battery (GEL) – molto usate sugli scooter elettrici
  • Absorbed Glass Mat Battery Construction (AGM) – le più efficienti e durature… e costose

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Qui invece ho scoperto un effetto che non conoscevo: la sotto-ricarica delle batterie al piombo.

Se nel caricare una batteria al piombo non si arriva a riempirla al 100%, il solfato di piombo (PbSO4) che si era formato durante lo scaricamento rimane in parte depositato sugli elettrodi invece di ritrasformarsi in Piombo (Pb) e acido solforico (H2SO4); riscaricando la batteria e poi ripetendo sotto-ricariche più volte, il solfato che non viene ri-disciolto finisce per indurirsi, cosicchè quando alla fine si prova a ricaricare la batteria al 100%, il solfato non si scioglie più, quindi di fatto non è più possibile rimettere nella batteria il 100% della carica: si ha quindi una perdita di capacità.

Col tempo una perdita di capacità si avrebbe comunque, ma per altri motivi; questo è un fattore di invecchiamento in più, che può essere evitato con un uso corretto.

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Tutto sui metodi di ricarica delle batterie al piombo

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Altro effetto mai sentito prima: “coup-de-fouet”  (“colpo di frusta”) [1]

E’ un improvviso, lieve e breve ma inaspettato calo di tensione durante la scarica; il fenomeno si aggrava con gli anni, e si moltiplica su batterie a tensioni più alte di 12V, e può far “credere” all’elettronica che la batteria sia ormai scarica, anche se poco dopo la tensione risale al livello “giusto”.

Non si conoscono le cause del fenomeno.

(1) – IMPORTANT CONSIDERATIONS WHEN REDUCING THE RUN-TIMES
OF VRLA UPS BATTERIES – Mike Nispel