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Il motore elettrico del Piaggio Zip e del Peugeot Scoot’elec

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 7 ottobre 2019

Negli anni 2000 in Italia circolavano vari scooter elettrici: Peugeot Scoot’elec, Malaguti Ciak, Italvel Day, Oxygen Lepton, Piaggio Zip.
Avevano prestazioni piuttosto scadenti, con potenze massime di meno di 2 kW, pesanti batterie al piombo o al NiCd, accelerazione scarsa, autonomia scarsa… però è interessante studiarne la storia e la tecnologia.

Questo PDF (ahime’ in francese) studia un motore elettrico che  era montato sul Piaggio Zip e sul Peugeot Scoot’elec:
http://www.siloged.fr/cours/td/dev_motorisation_c.pdf

Il motore era uno SCHABMULLER modello N130/1.5RK, a corrente continua e ad eccitazione separata, con queste caratteristiche tecniche (fonte 1, fonte 2, fonte 3 , fonte 4):

  • Resistenza interna: Rinducteur = 0.6400 Ohm
  • Resistenza avvolgimenti: Rinduit = 0.0052 Ohm
  • Potenza nominale Pn = 1300 W
  • Potenza massima: 3 kW per 5 minuti
  • velocità nominale Nn = 4300 rpm
  • Corrente nominale In = 120A
  • Tensione nominale Un = 18V
  • Rendimento: >68%
  • Massima pendenza superabile Scoot’elec: 17%

Partendo dal codice di questo motore ho trovato svariati altri documenti che illustrano il motore stesso ma anche dettagli tecnici dello Scoot’elec.


Lo scoot’elec esisteva anche in un’altra variante con motore Schabmuller TB14-130-500. Le batterie erano al NiCd con elettrolita ai sali di potassio, prodote dalla SAFT, modello SMT; 3 batterie da 6V e 13 kg ciascuna, probabilmente STM 5-100 MR da 100Ah raffreddate ad aria.

Altri modelli SAFT STM:

  • STM-5-100 MRE 100Ah raffreddate a liquido, 54 Wh/kg e 87Wh/L  a C/3
  • STM-5-140 MR 136Ah raffreddate ad aria, 54 Wh/kg, 95 Wh/L a C/3

 

Caricabatterie dello Scoot’elec:

  • Modello: OPT1400C
  • Input: 230V/6.5A (7A max), cosFi = 1
  • Output: 26V/50A
  • Corrente di equalizzazione: 5A
  • Corrente di mantenimento: 0.1A

Parametri elettrici misurati:

  • Assorbimenti a velocità costante:
    • 0.5 km/h: 15A
    • 30 km/h: 30A
    • 45 km/h: 80A
    • 34 km/h su pendenza del 10%: 103A
  • Assorbimenti in accelerazione:
    • 1.0 m/s2: 67A
    • 1.5 m/s2: 97A
    • massima in pianura: 107A
    • massima su pendenza 17%: 198A

 

Nel documento si calcolano vari parametri del motore:

  • Tensione necessaria a 4300 rpm: 17.34V (*)
  • Costante elettrica Ke: 0.242 (**)
  • Corrente per coppia di spunto in salita di 14 Nm: 583 A  (***) –> 58.3A

(*) La tensione necessaria per far girare il motore velocità nominale è data dalla tensione di batteria meno la tensione prodotta dal motore a corrente nominale:

  • E = (Un – Rinduit) = 18V – 0.0052 Ohm * 120A = 17.37 V

(**) Ke viene calcolata come rapporto tra tensione a regime e giri nominali:

Ke = E/Nn

Con:

  • E= 17.37V
  • Nn = 4300 rpm = 71 giri/secondo

Da cui:

Ke = 0,24

 


(**) errore di calcolo!

Nel documento questa corrente viene calcolata come rapporto tra la coppia massima e la costante Ke:

I = T/Ke

La costante Ke è stata precedentemente calcolata nel documento stesso (par. I.6) in 0.242, ma poi viene erroneamente considerata pari 0.024 nei calcoli! Quindi in realtà la corrente di coppia massima non è di 583A (un valore altissimo che fonderebbe il motore), ma 58.3A.

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