Jumping Jack Flash weblog

Collegamento di un CellLog8S/8m ad Arduino o a ESP8266

Posted in auto elettriche, batterie, hardware, scooter elettrici by jumpjack on 2 gennaio 2017

L’utente pa.hioficr sul forum https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=20142 ha scoperto che è possibile leggere in tempo reale i dati di log di un CellLog (sia 8S con memoria che 8S senza memoria) semplicemente “agganciandosi” al pin TX dell’Atmel montato sul CellLog.

Questo significa che invece di spendere 40-50 euro per comprare un CellLog8S con memoria e infilarlo nel sottosella per poi aspettare di arrivare a casa per scaricare i dati letti, è in linea di principio possibile collegare al CellLog8M da 15 euro un ESP8266 da 8 euro che tramite Wifi invia dati a uno smartphone che li mostra in tempo reale sullo schermo durante la marcia; probabilmente è anche possibile scrivere un SW che legge i dati da più di un celllog contemporaneamente, sfruttando l’emulatore di porte seriali.

Questo è lo schema elettrico originale dell’autore:

celllog-000

 

Questa è una sua successiva modifica per implementare anche avvio del logging e reset del CellLog:

celllog-001

Di seguito la spiegazione del funzionamento che ho dedotto io dallo schema, inserita anche nella seconda edizione del mio libro “Guida alla costruzione di una batteria al litio per mezzi elettrici”, di imminente pubblicazione:

 

8.1.2. Materiale occorrente
Q1 = 2n3906 o altro PNP
R1 = R4 = R6 = R7 = 220 ohm
R2 = R5 = 330 ohm
R3 = 4700 ohm
U1 = U2 = optocoupler/fotoaccoppiatore a 2 canali, 5V, 8 pin, uscita a fototransistor di tipo NPN (es. Vishay ILD615, Fairchild MCT61, Isocom ISP827,… )
8.1.3. Spiegazione del funzionamento
Il circuito può essere suddiviso in 4 parti: le prime due ricevono dati dal CellLog tramite il primo fotoaccoppiatore e li inviano al microcontrollore esterno; le altre due ricevono invece dati dal microcontrollore e li inviano al CellLog tramite il secondo fotoaccoppiatore.
8.1.3.1. Rilevamento accensione
In Figura 127 è riportata la parte dedicata al rilevamento dell’accensione; notare che nella figura il transistor è stato capovolto rispetto allo schema originale reperito su internet, per renderlo coerente con la notazione standard di avere la corrente che scorre dall’alto verso il basso; inoltre lo schema è stato semplificato e ripulito, per facilitarne la comprensione, lasciando però inalterati i collegamenti e i componenti.
Il microcontrollore (MCU) è programmato per leggere sul pin MCU_CL8.1_DETECT lo stato del CellLog: quando il pin è “basso” (0V), vuol dire che il CellLog è acceso; normalmente questo pin è invece a 5V perché connesso all’alimentazione dell’MCU tramite R5 (che serve a limitare a 15mA la corrente Collettore-Emettitore quando il transistor è in conduzione); quando però il CellLog viene acceso, i suoi 5V arrivano, tramite la resistenza R4 (che limita la corrente a 23 mA) sul pin 4, e mettono in conduzione il fotodiodo 3-4, che mette a sua volta in conduzione il fototransistor 5-6, che mette a massa il pin MCU_CL8.1_DETECT.
celllog-002
Figura 127 – Rilevamento accensione
8.1.3.2. Lettura dati
Dobbiamo far “riflettere” sul piedino RX del microcontrollore esterno lo stato del pin TX del CellLog, tramite il fotoaccoppiatore; per farlo, usiamo il pin TX del CellLog per controllare la base di un transistor collegato all’ingresso del fotoaccoppiatore; il transistor serve a far sì che basti prelevare dal CellLog una piccolissima corrente (1 mA grazie a R3 da 4300 ohm) per attivare il fotodiodo, che richiede invece alcune decine di mA; in pratica è un transistor di disaccoppiamento, che cioè rende indipendenti gli assorbimenti di corrente di CellLog e fotoaccoppiatore.
celllog-003
Figura 128 – Circuito TX-RX con transistor PNP o NPN
Il progettista ha scelto di usare un transistor di tipo PNP, che viene acceso da una tensione di base negativa rispetto all’emettitore; l’emettitore va quindi collegato stabilmente alla tensione di alimentazione 5V, in modo che il transistor entri in conduzione quando TX va a 0V. Quando questo accade, succederà quanto segue, in sequenza:
1. Q1 si accenderà
2. Passerà una corrente nel fotodiodo 1-2
3. Si accenderà il fototransistor 7-8
Dobbiamo ora fare in modo che tutto ciò risulti in una tensione di 0V sul piedino RX del microcontrollore esterno, corrispondente al piedino 8 del primo fotoaccoppiatore, che è il collettore del fototransistor di uscita; per farlo, dobbiamo fare in modo che il piedino 8 si trovi normalmente a 5V, e venga portato a 0V solo quando si accende il fototransistor 7-8; bisogna quindi tenere il pin 8 costantemente collegato ai 5V del microcontrollore esterno, e il pin 7 alla sua massa; in questo modo, l’accensione del fototransistor 7-8, che avviene quando TX del CellLog va a 0, collegherà il pin 8 a massa tramite il 7, cioè metterà RX del microcontrollore esrerno a 0, riflettendo così esattamente lo stato del pin TX del CellLog.
Se non dovessimo avere disponibile un transistor PNP ma solo un NPN, occorrerà invertire la logica del circuito.
8.1.3.3. Reset
Il “cervello” del CellLog, un microcontrollore ATMEL, è dotato di un piedino di reset, che possiamo controllare tramite il nostro microcontrollore esterno; per farlo, al pin di reset colleghiamo il collettore del fototransistor 5-6 del secondo fotoaccoppiatore (pin 5); controlliamo questo fototransistor tramite il rispettivo fotodiodo 3-4, collegato al pin MCU_CL8.1_RESET del nostro microcontrollore esterno; basterà quindi mettere alto questo pin per mettere in conduzione il fotodiodo e il fototransistor e quindi resettare il CellLog.
celllog-005
8.1.3.4. Avvio log
Per far partire il logging è necessario premere per 3 secondi il pulsante 2 del CellLog (SW2); possiamo farlo fare al nostro microcontrollore esterno collegando l’interruttore in parallelo a un’uscita del secondo fotoaccoppiatore: quando sull’ingresso ci sarà una tensione di 5V (impostata via software), il fototransistor di uscita entrerà in conduzione chiudendo l’interruttore e avviando così il logging.

celllog-004

Trovato BMS personalizzabile non cinese

Posted in auto elettriche, hardware, scooter elettrici by jumpjack on 28 novembre 2016

Per una volta ecco un BMS che non sia fabbricato e venduto in Cina:

 

product_template_16-jpeg

Energus Tiny BMS s516

Ha diverse grosse particolarità:

  • ha firmware aggiornabile
  • supporta un numero a piacere di celle tra 5 e 16, con qualunque chimica
  • ha la connessione bluetooth
  • effettua il log delle celle
  • esiste in varianti da 30, 150 e 750 Ampere

 

I prezzi partono da 135 euro, con spedizione dall’Europa.

 

 

 

Appunti su venditori europei di materiale elettrico/elettronico

Posted in auto elettriche, hardware, scooter elettrici by jumpjack on 22 settembre 2016

Il deflussaggio: come far andare più veloce un motore elettrico

Posted in auto elettriche, hardware, scooter elettrici by jumpjack on 16 luglio 2016

Questa pagina spiega in che modo un motore elettrico (non so se brushless o a spazzole) può essere “costretto” ad andare più veloce della sua “velocità di targa”, che dipende dalle caratteristiche costruttive, usando un “trucchetto magnetico” che consiste nel ridurre il flusso magnetico, e che potrebbe essere il famigerato “deflussaggio” (“Field weakening”? “Flux weakening”?) emerso su un forum di scooter elettrici anni fa:

http://www.ni.com/white-paper/14922/en/#toc1

Non è chiaro quale sia l’ “equzione 5.7”, ma probabilmente è questa:

  • n = velocità motore in rpm
  • Es = tensione applicata
  • Z= numero totale di “armature conductors” (? Avvolgimenti? Fasi? Nuclei? Boh..)
  • F = flusso magnetico

L’equazione dice cioè che la velocità è proporzionale alla tensione in base al rapporto 60/Z*Fi, che normalmente è costante, per cui si scrive anche:

n = k*V

Il “deflussaggio” si ha quando invece k non è più tenuto costante ma fatto aumentare forzatamente; essendo:

k = 60/Z*F

ci sono solo due modi per far aumentare la velocità: diminuire Z (cosa che richiederebbe un intervento meccanico sugli avvolgimenti, modificando il numero di spire) o diminuire F.

Ovviamente si fa la seconda cosa; per farlo, si aggiunge una resistenza variabile R, o reostato, in serie allo “shunt field”  del motore (che sfortunatamente non so come si traduca…):

Nella figura, E0 è la forza controelettromotrice, cioè la tensione prodotta dal motore a causa della rotazione dello stesso. Questa forza c.e.m. si genera sempre, qualunque sia la causa della rotazione: un’azione meccanica, o l’applicazione di una tensione. Per l’appunto applicando una tensione si raggiungerà una velocità massima che dipende proprio dalla f.c.e.m: quando la velocità è tale che la tensione applicata è pari a quella prodotta dal motore, la velocità non può più aumentare.

La pagina dice:

 

To understand this method of speed control, suppose that the motor in Fig 5 8a is initially running at constant speed. The counter-emf Eo is slightly less than the armature supply voltage Es due to the IR drop in the armature. If we suddenly increase the resistance of the rheostat, both the exciting current Ix and the flux F will diminish. This immediately reduces the cemf Eo, causing the armature current / to jump to a much higher value. The current changes dramatically because its value depends upon the very small difference between Es and Eo. Despite the weaker field, the motor develops a greater torque than before It will accelerate until Eo is again almost equal to Es.

Clearly, to develop the same Eo with a weaker flux, the motor must turn faster. We can therefore raise the motor speed above its nominal value by introducing a resistance in series with the field. For shunt-wound motors, this method of speed control enables high-speed/base-speed ratios as high as 3 to 1. Broader speed ranges tend to produce instability and poor commutation.

Provo a tradurre, evidenziando le frasi che al momento non capisco:

Per comprendere questo metodo di controllo della velocità, supponiamo che il motore in figura stia inizialmente girando a velocità costante. La f.c.e.m. E0 è leggermente più bassa della tensione di alimentazione dell’armatura Es a causa della caduta di tensione IR sulla resistenza interna dell’armatura stessa. Se aumentiamo all’improvviso la resistenza variabile, la corrente di eccitazione Ix diminuirà, e così pure il flusso F. Ciò fa immediatamente calare anche la f.c.e.m E0(*), causando un grosso aumento della corrente I di armatura. La corrente varia parecchio perchè il suo valore dipende dalla piccolissima differenza tra Es ed E0. Nonostante il campo più debole, il motore sviluppa una copia maggiore, e accelererà finchè E0 sarà di nuovo quasi uguale a Es.

Chiaramente, per avere stessa E0 con flusso minore deve aumentare la velocità del motore. Possiamo perciò aumentare la velocità oltre quella nominale introducendo una resistenza in serie al campo. Per motori “shunt-wound“, questo metodo di controllo della velocità permette di triplicare la velocità. Aumenti superiori tendono a produrre instabilità e scarsa commutazione.

 

(*) Eo = ZnF/60

Tagged with:

Caricabatterie in saldo su BMSBattery.com!

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 19 maggio 2016

https://bmsbattery.com/

Anche se spediscono dagli USA a prezzi sconsiderati (da 40$ in su!!!), stanno facendo prezzi talmente ribassati (o meglio, stracciati) che l’acquisto conviene lo stesso: ho comprato DUE caricabatterie da 240W/60V per un totale di 67 euro spedizione inclusa… quando UNO lo pagherei 90,00 euro da EcoItalMotor (dove ho preso le batterie) e 80,00 euro + spedizione in vari siti europei!

Speriamo di non aver preso una fregatura…

Ho preso due di questi:

https://bmsbattery.com/ebike-charger-ev-charger/25-alloy-shell-240w-lifepo4-li-ion-lead-acid-battery-ebike-charger-ecitypower-charger.html

15,00$ l’uno (13 euro!)

 

Gite elettriche a Roma in Piaggio Ape Elettrica e Renault Twizy

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 26 gennaio 2016

Sapevo già dell’esistenza di Buzz4tours, una ditta che offre giri turistici elettrici per il centro di Roma a bordo di Estrima Birò. Sembra che la cosa abbia riscosso un certo successo… visto che ora si può girare elettricamente a Roma anche in Piaggio Ape Calessino Elettrica e Renault Twizy!

Giri turistici per Roma in Ape elettrica con ApeRomaTour/ApeGoTour:

ApeRomaTour
map 00162 Roma Via Lorenzo il Magnifico, 150
phone 06 87672327/28
mail info@aperomatour.it

Costo: 150 euro

 

ApeGoTour
Via Achille Mauri, 16
00135 Roma (RM)
+39 06 87672327
info@aperomatour.it
www.aperomatour.it/

 

Con la Renault Twizyhttp://www.aperomatour.it/tour/ciao-roma (100 euro a Twizy, o 50 euro a persona)
La quota include:

  • 30 minuti di lezione di prova per la guida del mezzo
  • 75 minuti di tour
  • Gelato a Piazza Navona

Approvato decreto su retrofit elettrico

Posted in ambiente, auto elettriche, Uncategorized by jumpjack on 14 gennaio 2016

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%.

 

————–

 

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

—-

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.

———–

Tutto sui metodi di ricarica delle batterie al piombo

———–

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

Archivio valori di Cx/Cd/Cw per alcuni veicoli

Posted in auto elettriche by jumpjack on 2 ottobre 2015

[work in progress]

Normalmente si misura in galleria del vento o tramite laboriosissime elaborazioni fluidoniamiche tramite supercomputer, quindi un database è utile:

  1. Alfa Romeo RZ/SZ (1989) 0,30
  2. Alfa Romeo 33 (1983) 0,36
  3. Alfa Romeo 90 (1984) 0,37
  4. Alfa Romeo 75 (1985) 0,32
  5. Alfa Romeo 75 Turbo Evoluzione (1987) 0,30
  6. Alfa Romeo Alfetta (1972) 0,42
  7. Alfa Romeo 164 (1988 ) 0,309
  8. Alfa Romeo 155 (1992) 0,29
  9. Alfa Romeo 156 Berlina (1997) 0,31
  10. Alfa Romeo 156 Sportwagon (1999) 0,30
  11. Alfa Romeo Giulia (1964) 0,43
  12. Alfa Romeo 159 (2006) 0,32
  13. Alfa Romeo Mi.To. (2008 ) 0,29
  14. Alfa Romeo Mi.To. (2008 ) 0,35 (78cv)

http://forum.quattroruote.it/posts/list/34050.page

CX e area frontale (m2);

  • Alfa 90  0,40  1,92
  • Alfa Romeo GTV 0,40 1,77
  • Audi 100 0,30 2,05
  • Audi Quattro 0,43 1,86
  • Austin Metro 0,39 1,73
  • BMW M635 Csi 0,40 200
  • Citroen BX 0,36 1,91
  • Citroen CX 0,40 1,96
  • Citroen Visa 0,40 1,75
  • Ferrari Testarossa 0,33 1,85
  • Fiat Croma 0,34 2,04
  • Fiat Panda 0,41 1,70
  • Fiat Ritmo 0,37 1,88
  • Fiat Uno 0,34 1,83
  • Ford Fiesta 0,41 1,76
  • Ford Scorpio 0,35 2,02
  • Ford Sierra XR 4i 0,34 1,98
  • Honda Prelude 16V 0,41 1,84
  • Jaguar XJ-S 0,40 1,83
  • Lancia Thema 0,36 2,06
  • Lanca Y10 0,33 1,76
  • Mercedes 190E 0,34 1,89
  • Mercedes 190 E2,3 0,33 1,94
  • Mercedes 200 0,29  2,07
  • Mitsubishi Galant 0,40 1,98
  • Mitsubishi Starion T 0,37 1,84
  • Opel Corsa 0,35 1,73
  • Opel Kadett GSI 0,32 1,88
  • Opel Omega 0,28 2,06
  • Peugeot 205 0,39 1,74
  • Peugeot 309 0,34 1,86
  • Porsche 911 Carrea 0,38 1,77
  • Porsche 928 S 0,39 1,96
  • Porsce 944 Turbo 0,35 1,89
  • Renault 21 0,34 1,94
  • Renault 25 0,31 2,03
  • Renault 4 0,49 1,83
  • Renault 5 0,37 1,80
  • Volkswagen Golf GL 0,34 1,89
  • Volkswagen Golf GTI 16V 0,35 1,91
  • Volkswagen Jetta CL 0,36 1,89
  • Volkswagen Passat GL 0,37 1,90
  • Volkswagen Polo 0,38 1,70
  • Volkswagen Scirocco 16V 0,38 1,78

Ricostruzione della dinamica degli incidenti stradali. Principi e applicazioni  – Dario Vangi – 2008

  • Formula 1 cx 0.8/0.9
  • Citroen 2cv cx 0.51
  • Multipla primaserie cx 0.45
  • Atos cx 0.44
  • Mitsubishi l200 cx 0.42
  • Discovery Land cx 0.40/42
  • Freelander II cx 0.39
  • Porsche carrera gt 0.39
  • Porsche cayenna 0.39
  • Citroen c3 pluriel cx 0.38
  • VW Tiguan cx 0.38
  • Mini BMW cx 0.37
  • Ferrari 360 spider cx 0.36
  • Lamborghini diablo cx 0.36
  • BMW x5 cx 0.36
  • Fiat 500x cx 0.34
  • Multipla 2serie cx 0.32
  • Fiat bravo cx 0.32
  • Fiat coupe cx 0.29

http://jeeprenegade.forumfree.it/?t=70481647

  • Delta integrale, con alettone alzatoa 90° stile rally… =0,42
  • Fiat Panda=0,34
  • Panda 100HP=0,36
  • Panda 4X4 climbing=0,38
  • Fiat Grande Punto=0,34
  • Alfa Brera=0,40
  • Opel Omega= 0,26

http://nuovapandahp.forumcommunity.net/?t=44832583

  • Alfa 155=0.29
  • Alfa 156=0.31
  • Alfa 159=0.32
  • Alfa Brera=0,40
  • Delta integrale stile rally=0,42
  • Opel Omega= 0,26
  • Fiat Tempra=0.28
  • Fiat Bravo 198 0,30, CX x S = 0,684
  • Opel calibra CX = 0,24
  • Lexus IS ( 0,27 Cx )
  • toyota prius ( 0, 25 Cx)

(Fonti varie)

Renault Twizy 0,64

http://twizyforum.forumup.com/about632-twizyforum.html


 

Peugeot i0n:

  • Area frontale (A): 2 m^2
  • Coefficiente di penetrazione aerodinamica (Cx, Cd, Cw): 0.35
  • Coefficiente attrito ruote (Crr, Frr): 0.012
  • When pushing the auxiliaries to the limit, drawing maximum heating and cooling power, average auxiliaries electrical consumption of over 5 kW is observed for the iOn. When the vehicle windows are closed as should be the case, desired temperature can be reached quickly and total auxiliary power consumption will drop to around 1 kW and lower.

http://www.evs24.org/wevajournal/php/download.php?f=vol6/WEVJ6-1-004.pdf

Raduno Elettrico Romano 2015

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 13 settembre 2015

Il raduno di quest’anno si svolgerà domenica 20 settembre dalle 16:00 alle 20:00 presso il parcheggio sotterraneo del centro commerciale Porta di Roma.

Il punto esatto dell’incontro, salvo novità dell’ultimo minuto (abbiamo chiesto di poter accedere al piazzale davanti a Leroy Marlin e siamo in attesa di risposta) è la zona intorno alla “scala blu” del parcheggio, situata appunto nel parcheggio blu, approssimativamente intorno alla zona M17, e facilmente raggiungibile seguendo le indicazione per “UCI Cinemas”.

La “colonnina di appoggio” è quella messa a disposizione gratuitamente da Ikea (link1, link2), previa registrazione sul sito per avere la carta gratuita Ikea Family. In ogni caso sarà possibile utilizzare la colonnina anche senza disporre della suddetta carta.

Il programma è lo stesso di sempre: ritrovarsi, confrontare le proprie esperienze, dare spiegazioni al pubblico, cenare tutti insieme a fine raduno.

Come arrivare:

parcheggio

strade

diapo2

Diapositiva3