Diario elettrico Greengo Icaro – 23/12/2018: il blocco di sicurezza per la presa Mennekes
Download file 3d stampabile: https://skfb.ly/6Gtzn
Un post su un forum mi ha fatto tornare in mente un vecchio problema su cui avevo pensato di lavorare, ma che mi era poi passato di mente perchè piuttosto complicato e rimandato a “prima o poi”.
Ok, è arrivato il poi.
La presa mennekes sulla Icaro non prevede il blocco automatico della spina durante la ricarica, cosa che normalmente avviene, sia lato-auto che lato-colonnina, per mezzo di un perno metallico che si introduce in apposito foro nella spina, per evitare che per errore o per vandalismo il cavo venga sconnesso durante la ricarica senza prima aver spento la colonnina; la cosa non dovrebbe danneggiare niente, perchè uno dei 5 pin è stato progettato appositamente più corto degli altri in modo da scollegarsi per primo e comandare lo spegnimento elettronico della colonnina in caso di disconnessione prematura del cavo; però è anche vero che questo blocco torna utile per evitare che qualche “dispettoso” ci sfili il cavo durante la ricarica sperando così che la colonnina lo sblocchi anche sul suo lato, per poter ricaricare la sua macchina o semplicemente per fregarci 200 euro di cavo.
Meglio quindi disporre di questo dispositivo di sicurezza.
Nel catalogo SCAME il meccanismo che attiva il perno metallico (tecnicamente detto “di interblocco”) viene chiamato “BLOCCO SPINA SUPERIORE PRESA T2S-T2C” e ha codice 200.23260BS, per un costo di 65 euro; presso altri fornitori si trova a prezzi più bassi, ma a non meno di 30 euro.
In realtà, però, si tratta di un semplice perno azionato da un relè, quindi, se la propria auto ne è sprovvista, piuttosto che buttare 65 euro se ne possono spendere 10 per comprare online questo pezzo inventato da me (oppure stamparselo da soli al costo di pochi centesimi se si ha una stampante 3d), e altri 5 euro per comprare una qualunque spina industriale, da cui andremo a estrarre uno dei pin piccoli, da 5mm, da usare come “perno manuale”.
Normalmente ecco come si presenta la presa con montato il meccanismo standard di interblocco:
Dettaglio del meccanismo di interblocco:
La presa di ricarica della Icaro è protetta dal rivestimento plastico nero dell’interno dell’abitacolo; se non si vuole smontare l’intera parte di rivestimento del bagagliaio, si può ritagliare un foro intorno alla sporgenza in corrispondenza con la presa, in modo da accedere al retro della presa stessa, stando attenti, quando si arriva a tagliare la parte bassa, a non andare troppo a fondo nel taglio per non toccare i cavi.
Io per effettuare il taglio ho usato un dremel, perchè la plastica è spessa e il taglierino è impreciso. L’operazione ha richiesto meno di 10 minuti.
Nel mio caso il buco nel tessuto isolante era un po’ piccolo e rendeva scomodo lavorare, quindi l’ho allargato un po’ con un taglierino, in modo da accedere comodamente alla presa.
Dopo aver rimosso il rivestimento nero e scoperto il connettore, è necessario rimuovere temporaneamente la fascetta metallica che tiene la guarnizione fissata alla presa, sia per poter estrarre la presa dall’esterno ed esaminarla, sia per poter estrarre la piccola guarnizione rettangolare che nasconde il foro di interlock della presa; nella foto che segue il foro centrale superiore è già stato privato della guarnizione, che è invece ancora in posizione nel foro 1, rendendolo di fatto totalmente invisibile a prima vista:
Qui è possibile vedere le tre guarnizioni, che hanno una sporgenza che si inserisce nel buco di interlock.
La prossima foto mostra il buco centrale superiore con e senza spina inserita:
Tornando alla foto iniziale che mostra la presa inserita nella carrozzeria, si può dedurre, ora che è nota la posizione del buco, che esso è in posizione difficilmente accessibile perchè aderente alla carrozzeria e intralciato da tessuto isolante e rivestimento plastica; tuttavia, il perno di blocco funziona anche se inserito diagonalmente, e non deve essere preciso al decimo di mm rispetto al buco.
Ho quindi progettato questo pezzo da stampare in 3d, che realizza un supporto inclinato da inserire al posto della guarnizione, nella sua stessa slitta:
Il forellino laterale serve a far passare un filo da legare al perno, che essendo manuale va sfilato quando non serve; legandolo a questo buco si evita di perderlo in giro per la macchina.
Ecco come appare il perno inserito a mano nel pezzo, accanto alla guarnizione che va a sostituire:
Anche se il pezzo funziona egregiamente già così, ho deciso di fare qualche miglioramento, in questo secondo progetto:
Le novità sono il foro “di appoggio”, così non si deve lasciare il perno a ciondolare nel bagagliaio quando non è in uso, e il foro passa-filo di forma adesso triangolare, così le stampanti a filo possono stamparlo senza supporto, fastidioso da rimuovere e causa sempre sbavature. C’è inoltre un ispessimento graduale dei lati del pezzo, in modo che, inserito a fondo nella slitta, rimanga incastrato. In ogni caso, però, la grossa guarnizione della presa, tenuta ferma dalla fascetta, impedisce che il pezzo (così come la guarnizione che c’era prima) si sfili.
Ecco come appare il nuovo pezzo stampato:
Con questa seconda stampa ho avuto modo di verificare se il buco di appoggio è sufficientemente largo: da progetto ha un diametro di 5mm, ma anche se al calibro il perno misura 4.90-4.95, c’entra un po’ a forza; se da una parte non è un problema per il foro di parcheggio, renderebbe però scomodo l’uso del foro “di lavoro”, perchè non si capirebbe bene quando il perno arriva fino in fondo, motivo per cui ho fatto il foro di lavoro grande quanto il foro della presa e rettangolare, in modo che il perno ci entri con ampio gioco.
Anche se già così funziona bene e il perno blocca perfettamente la spina inserita, probabilmente farò un terzo progetto, con foro di lavoro tondo ma magari largo 5.5 o 6 mm; la seccatura è che per ogni nuovo progetto bisogna aspettare tre quarti d’ora per la stampa…
Per il momento il lavoro completato appare così:
Dovrò comunque allargare un po’ il buco sulla parte superiore, perchè il perno è molto lungo e, nonostante l’inclinazione, risulta comunque un po’ troppo scomodo inserirlo.
Ingrandimento:
Aggiornamento:
Ho realizzato un’ultima versione del supporto per il perno, col buco di appoggio 2mm più largo, e quello di lavoro più stretto e inclinato, per facilitare l’inserimento del perno. Qui c’è il file STL stampabile:
Download file 3d stampabile: https://skfb.ly/6Gtzn
Chi non ha una stampante 3d può farselo stampare online e inviare a casa cliccando qui, al costo di 5,00 euro + spedizione.
Nota: E’ comunque necessario anche allargare un po’ il buco nel rivestimento plastico della Icaro, per fare un po’ di spazio sopra al perno, rispetto alla figura sopra.
Struttura interna delle celle A123 ai nanofosfati: vavola di sfogo o buco di riempimento?
Risulta quindi essere solo una leggenda metropolitana il fatto che il foro sul polo sul polo negativo e il quasi-foro sul polo positivo siano valvole di sfogo: il primo è il foro da cui viene inserito l’elettrolita DOPO che la cella è stata assemblata; sul secondo non ho trovato dati.
Il fatto che il polo positivo “salti via” in caso di sovrappressione è più plausibile.
In ogni caso, non è vero che bisogna usare linguette forate/tagliate per lasciare aperta la valvola di sfogo!! Il motivo per cui certe celle hanno le linguette forate probabilmente è che talvolta vengono saldate alla cella durante la fabbricazione della cella stessa, e devono quindi lasciare accessibile il foro per l’inserimento dell’elettrolita.
Per quanto riguarda i materiali dei fondelli (alluminio, nichel o alluminio placcato di nichel), vedere [0048] e [0052]. Il corpo è in alluminio
Ecco un estratto del brevetto:
[0043]The battery cell package design uses a low weight and highly compact aluminum housing, and is typically an aluminum alloy such as AI3003H14. Aluminum and aluminum alloys provide high specific modulus and high specific stiffness in the structure and a high strength to weight ratio. Aluminum is also one of the few materials that are stable at the cathode potential of a Li-ion cell. Several features of the battery design are shown in the exploded diagram of FIG. 1. The cell design includes a positive end cap (1), a cathode extension tab (2), an insulation disc (3), a cylindrical tube (4), a negative end cap (5), anode current collection tabs (6), cathode current collection tabs (7), and internal active cathode and anode materials (electrodes) (8a and 8b). Although exemplary embodiments discuss cylindrical tubes, other shapes or outer configurations can be utilized. The positive end cap (1) contains both the positive battery terminal for the cell as well as the cell’s vent mechanism. The cathode extension tab (2) acts as an electrical connection between the cathode current collection tabs (7) and the cell’s external positive terminal (1). The insulation disk (3) includes slots (3a) through which the current collection tabs extend. The insulation disc (3) prevents the cathode current collection tabs (7) and the cathode extension tab (2) from shorting to the internal active cathode and anode materials (8a and 8b). The cylindrical tube (4) acts as the main housing for the cell package.
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