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Diario elettrico Ecojumbo 5000 – batteria riparata

Posted in batterie by jumpjack on 13 novembre 2016
I pezzi sono arrivati, ho fatto tutti i collegamenti bms/celle, e la batteria funziona.
Tutto ok… però… in realtà non tutti i pezzi vanno bene:
– avrei dovuto prendere un connettore da 13 anzichè da 12: avevo dimenticato che sul mio i sono 21 pin, non 20! (alcuni ne hanno solo 20…) Ho rimediato facendo un collegamento volante alla massa… ma non mi piace per niente!
– i pin femmina che ho preso non vanno bene; nelle immagini su RS è quasi impossibile capirlo, ma ora che ho in mano spinotto e pin, mi sono reso conto che un certo tipo di pin va solo su certi tipi di spina, altrimenti non si incastra a scatto, quindi si sfila facilmente! Solo che per capirlo bisogna guardare i pin con la lente di ingrandimento, o avere a disposizione foto dello spinotto e del pin fatte dal lato dell’incastro, mentre su RS le foto sono del tutto a caso!
Adesso però ho capito anche  come scegliere l’accoppiata spina/pin su RS a prescindere dalle immagini; per esempio, scegliendo uno spinotto “JST serie ZH”, quando vado a scegliere il pin femmina dovrò specificare come filtro,  nel campo “per utilizzo con”, la serie giusta, cioè ZH.
Quindi, se per esempio scelgo lo spinotto 762-0866 (codice costruttore ZHR-13), dovrò associargli i pin 762-0761  (codice costruttore BZH-003T-P0.5), fatti così:
pin-femmina-jst-zh
lo spinotto corrispondente a 13 vie:
spina-jst-femmina
Quest’immagine mostra la difficoltà nello scegliere il pin giusto:
spina-pin
– la stripboard che ho usato è troppo piccola; pensavo di poterla accroccare un po’ mettendo insieme due ritagli; in effetti la cosa ha funzionato… ma il lavoro non mi sembra abbastanza solido e pulito per resistere alle vibrazioni stradali per anni; quindi ho deciso di comprare una nuova stripboard bella grande, da poter sagomare senza compromessi, secondo le mie specifiche esigenze.
Ho usato una stripboard perchè il circuito è il seguente:
20161109_175909.jpg
I cavi in basso vengono dal BMS, quelli in alto dalla batteria; in mezzo c’è un’altra fila di spinotti per un’altra batteria, e 3 pinstrip dove attaccare temporaneamente un CellLog8S per monitorare le celle; avendo il CellLog solo 9 pin per monitorare 8 celle, per poter monitorare l’ultima cella del primo gruppo ho dovuto mettere una strip a 10 pin invece che 9, e collegare l’ultimo pin al gruppo successivo, così basta “shiftare” il cellog di una posizione per monitorare le celle da 2 a 9, mentre il secondo gruppo monitora le celle successive.
L’idea sarebbe, un giorno, di collegare entrambe le batterie a un unico BMS, per poter così finalmente avere una batteria unica e poter quindi usare la frenata rigenerativa; dovrò però trovare il modo di installare comunque una batteria di emergenza, perchè se l’unica batteria si spegne/rompe, si spengono anche i fari! Il rischio non è ovviamente accettabile, quindi o metto una batteria di servizio da 12V, o una terza batteria da 60V…
La batteria finale ha BMS esterno, cosa che dovrebbe rendere più facile manutenzione, monitoraggio e upgrade.
20161109_175849.jpg

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 18/9/2015: mie teorie su come collegare un motore brushless al controller…

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 18 settembre 2015

Siccome sono pigro, non mi va di provare 36 combinazioni di fili diversi; anche perchè fare le cose a casaccio non mi piace. Così ho deciso di studiare bene la faccenda… e sono arrivato a questa terribile figura!

brushless phases connections to controller

Studio delle fasi di un motore brushless

Lo so, sembra un delirio letterario… 🙂 ma in realtà è un’immagine che semplifica la vita.
Spiego:
i gruppi (1) e (2) sono “sequenze equivalenti”: cioè, se colleghiamo i cavi A, B e C del motore a un banco di 3 morsetti, è vero che possiamo farlo in 6 modi diversi, ma è anche vero che stiamo parlando di 3 lettere in sequenza circolare! Quindi dire ABC o dire BCA è la stessa identica cosa, come si vede ripetendo la sequenza 4 volte:
ABC.ABC.ABC.ABC

In questa sequenza fatta di gruppi di ABC sono infatti  in realtà contenuti anche gruppi di BCA:
ABC.ABC.ABC.ABC

E anche di CAB:
ABC.ABC.ABC.ABC

Questo vuol dire che ci sono solo due sequenze realmente possibili per le 3 fasi, che possiamo chiamare ABC e ACB, e sono indicate con le file di lettere maiuscole nella figura. Per passare da una sequenza all’altra, basta invertire due lettere qualunqe; infatti, nel caso della figura si passa da una sequenza all’altra scambiando la B con la C, ma il risultato è identico se scambio B con A o A con C:

B con A:

  • ABC.ABC.ABC.ABC
  • BAC.BAC.BAC.BAC –> è la sequenza ACB

A con C:

  • ABC.ABC.ABC.ABC
  • CBA.CBA.CBA.CBA  –> è la sequenza ACB

Perchè sono possibili due sequenze? perchè il motore può girare solo in due versi, orario e antiorario.

Quindi:

Per invertire il senso di rotazione di un motore brushless, scambiare due fili qualunque del connettore di hall.

Ma veniamo al secondo problema; abbiamo due gruppi di fili, quelli di potenza e quelli di segnale, e ognuno può avere solo due sequenze, ABC o ACB. Come accoppiamo questi due gruppi?

Esistono solo 3 modi: aA, aB e aC, che si ottengono facendo scorrere la sequenza di segnale lungo la sequenza di potenza; cioè, si può accoppiare

  • a con A, b con B e c con C, oppure
  • a con B, b con C e c con A, oppure
  • a con C, b con A e c con B

Se l’accoppiamento è sbagliato, l’elettrocalamita dello statore attira il rotore nel momento sbagliato, causando probabilmente un’inutile dispendio energetico, che in termini pratici si traduce nel surriscaldamento dei cavi di potenza segnalato dalle persone che hanno provato tutte e 36 le combinazioni possibili, nonchè in un movimento non fluido del motore; praticamente, il motore risulta non sincronizzato con la centralina.

Per rimediare, basta “traslare” la sequenza di segnale (abcabc…) lungo la sequenza di potenza (ABCABC…), formando le 3 combinazioni suddette. Ma, in termini pratici, questa traslazione non si può fare, perchè i morsetti sono 3, non tremila… quindi si possono traslare solo due fili, mentre il terzo “uscirà fuori” dalla morsettiera… e dovrà rientrare da dietro.

Quindi:

Per far muovere fluidamente un motore brushless, provare i 3 accoppiamenti fase/potenza aA, aB e aC: con uno dei due il movimento è fluido, con gli altri è assente o irregolare.

Questa è la teoria.

Domani , sperimentazione pratica.

  • AVVISO 1: non operare mai gli scambi di fili quando la batteria è attaccata!
  • AVVISO 2: non scambiare mai i fili rosso e nero dell’alimentazione con quelli delle fasi!

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 17/9/2015, prova motori e schemi collegamento controller/motore (fasi e hall)

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 18 settembre 2015

NOTA: per i cablaggi definitivi Ecojumbo-Kelly vedi: https://jumpjack.wordpress.com/2016/02/22/diario-elettrico-ecojumbo-2022016-il-risveglio/

Oggi nuovo test; purtroppo ho solo un’oretta a disposizione prima che faccia buio (l’autunno si avvicina), ma in fondo si tratta, in teoria, solo di attaccare 5 fili e due spinotti.

Attacco le 3 fasi giallo-blu-verde della centralina ai cavi giallo-blu-verde del motore.

Attacco i cavi rosso-blu della centralina ai cavi rosso-blu della batteria.

Attacco il connettore delle fasi (nero-giallo-blu-verde-rosso) dello scooter al connettore delle fasi del motore.

Attacco il connettore dell’acceleratore (nero-verde-rosso) alla centralina.

Accendo lo scooter.

Non fuma niente. Non puzza niente. Non brucia niente. E’ già un buon segno… 🙂

Giro l’acceleratore…. non succede niente.

Ricontrollo i collegamenti, serro bene i morsetti, riprovo, niente.

Piano B: restano due fili della centralina non collegati… perché non so dove collegarli! Potrebbero essere l’attivazione della centralina dal quadro, o la sicurezza-freni, che ne so? Non c’è documentazione, né del cablaggio dello scooter né di quello della centralina. Però i due fili hanno connettori complementari, cioè fatti apposta per essere inseriti uno dentro l’altro. Boh? Proviamo?

Proviamo.

Connetto.

Accelero.

Niente da fare, tutto fermo (però anche stavolta non fuma niente, almeno…)

E adesso.

Non resta che il Piano QC. Questione di Culo:

I fili che avanzano sulla centralina hanno lo stesso colore di quelli che avanzano sullo scooter. Forse basta fare una connessione diretta. Cosa potrebbe succedere? Sono fili piccoli, non di potenza, non dovrebbero essere in grado di fare grossi danni se collegati a cavolo… Tutti gli schemi elettrici di centraline che ho visto hanno un ingresso-freni, che le disabilita quando appunto si frena; è molto probabile che siano questi due fili. Quindi la centralina non manda segnali allo scooter, li LEGGE dallo scooter, e se vede i freni nella posizione giusta, si accende; quindi, in teoria, se sbaglio questo collegamento, al massimo danneggio la centralina, non lo scooter; e la centralina “è gratis”, è quella del mio vecchio scooter, lo Zem Star 45; è sacrificabile.

Vabbè, qui si sta facendo buio, ho già dovuto accendere la lampada portatile e appenderla al manubrio, per riuscire a vedere cosa sto facendo, e non è che sia comodissimo. Sacrifichiamo! O la va… o si spacca… la centralina.

Prendo due cavetti con morsetti a coccodrillo, collego il filo verde-giallo (“high braking level” sull’etichetta della centralina dell’Ecojumbo) dello scooter e lo collego all’omologo della centralina; collego poi il rosso (“controller unlock” sull’etichetta) dello scooter e lo collego all’omologo della centralina.

Accendo lo scooter.

Giro l’acceleratore…

Sento il motore girare! (E’ troppo buio per vederlo) E sento che risponde alle variazioni dell’acceleratore.

Fammi fare un po’ di luce… ehi gira… ma gira AL CONTRARIO!! 🙂 E i fili si russicaldano in pochi secondi!

Niente di male, però, era una situazione previste: da diverse guide che ho letto risulta che, delle 36 combinazioni possibili tra sensori di hall e cavi di potenza, con alcune il motore non gira, con alcune gira male, con alcune gira al contrario, e solo con 1 su 36 gira bene e nel verso giusto.

Mi aspetta un’altra lunga giornata di prove…. Spero di riuscire a trovare la combinazione giusta prima del raduno di domenica… tra 2 giorni! :-/

Schema delle prove da effettuare:

Forse bastano meno di 36 test, forse basta tenere fermi i fili dei sensori di hall e cambiare le posizioni dei cavi di potenza…. o forse tocca fare tutto questo:


https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=16&t=3484

File Excel da compilare:
http://www.endless-sphere.com/forums/download/file.php?id=69351

Esempio di file già compilato:
https://endless-sphere.com/forums/download/file.php?id=13172&sid=e15fe9a9601236528d3f9cebc0f13bce

Da notare che io ho messo tutti i fili in corrispondenza dei colori giusti: verde con verde, giallo con giallo, blu con blu, ma moltissimi utenti riportano che è “normale” che i colori di una centralina non corrispondano coi colori di un motore; sostanzialmente, nelle centraline cinesi i colori vengono scelti a vanvera, quindi è frequentissimo dover provare tutti i collegamenti a caso finchè non si trova quello giusto.

Che noia.

Foto dei fili della  centralina originale dell’Ecojumbo 5000:

wpid-20150916_230259.jpg

Etichetta centralina:

wpid-20150916_225932.jpg

I fili “blu-white” e “purple” io non li trovo sulla centralina… Forse sono sullo scooter, non collegati?