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Diario elettrico Greengo/Zhidou Icaro – 23/9/2019: problemi al motore

Posted in Diario elettrico GreenGo Icaro by jumpjack on 23 settembre 2019

Qualche mese fa si è presentato per la prima volta un nuovo tipo di problema, questa volta riguardante il motore: all’improvviso, durante la marcia a bassa velocità, l’auto ha iniziato ad accelerare a singhiozzo, nonostante il pedale dell’acceleratore fosse fermo (ma non a zero); mi sono fermato, ho spento e riacceso, e tutto ok, ma la cosa è un po’ preoccupante, perchè sembrerebbe quasi un problema di lettura dei sensori di hall, quei 3 sensori che permettono al motorcontroller di sapere in ogni istante a che velocità e in che direzione si sta muovendo il motore; il che vuol dire che se le letture sono a vanvera, la centralina potrebbe “ingranare la retromarcia” in qualunque momento… La mattina seguente ho dato una controllata a fili, cavi e cavetti, ma non mi sembra ci sia nessun falso contatto; però il problema si è ripresentato un paio di volte, e una volta anche quando ero in velocità. Mettendo un momento in folle su “N” e poi di nuovo in drive su “D” il problema sembrava risolversi, ma il differenziale non è molto contento di queste accelerazioni/decelerazioni improvvise, quindi questo sembrerebbe proprio essere un motivo in più per disattivare la famigerata rigenerazione in frenata, che secondo la Kelly, che fabbrica il motorcontroller, potrebbe essere la causa degli improvvisi, saltuari depotenziamenti. Oggi pomeriggio il problema si è fatto più pesante: si è presentato mentre percorrevo una discesa; il motore (o il differenziale?) ha fatto dei rumoracci, e ha “staccato” completamente; quando sono arrivato a valle e mi sono fermato, non sono più riuscito a ripartire: accelerando, il motore andava a saltelloni, assorbendo a ogni “botta” al massimo 50A; stessa cosa in retromarcia.

  • ho provato a muovere un po’ a mano l’auto, casomai il motore fosse finito in un “punto morto” (cosa che non dovrebbe però essere possibile nei motori brushless con sensori di hall), ma niente;
  • ho staccato, controllato e riattaccato i connettori della centralina; niente;
  • ho staccato batteria principale e secondaria; niente.
  • Ripetuto quanto sopra una ventina di volte; niente.

Alla fine ho deciso di chiamare il meccanico di Via Appia, che quando ha provato l’auto mi ha detto di essere preoccupato dal rumore che fa il differenziale quando si attiva il regen, perchè sembra come se il differenziale si stesse rompendo. Però, visto il preventivo, decisi di lasciar correre… e aspettare che il differenziale si rompesse: 1200 euro + IVA, + 130 euro di trasporto fino all’officina, totale 1500 euro circa. Così ho deciso di tentare ancora la “strada elettronica” invece di quella meccanica: per colmo di fortuna la macchina si è fermata a 500 metri da casa, quindi sono andato a prendere PC e cavo seriale per riprogrammare la centralina eliminando il regen. Dopo mezz’ora di camminata andata e ritorno (a piedi all’andata, in bici a ritorno… con al seguito impermeabile e ombrello perchè sembrava stesse per venire giù il finimondo…), sono arrivato alla macchina. Attacco l’inverter, a cui attacco l’antico portatile, unico che ho dotato di porta seriale, ma così vecchio da avere 5 minuti di autonomia; attacco il cavo seriale, accendo il PC, avvio il programma, e… Aspetta, però, fammi un attimo riprovare la macchina, hai visto mai, per sbaglio… Tac. Partita al primo colpo. Nessuna vibrazione, nessun sussulto, come se niente fosse successo. E tutto quello che ho fatto è… il nulla più assoluto, perchè neanche c’ero. Vabbè, piano piano, timorosamente, la porto fino a casa… poi  torno a piedi a prendere la bici… poi torno a casa con la bici… poi risalgo in macchina, e finalmente riprogrammo la centralina: disattivo il regen, e già che ci sono disattivo anche una “voce sospetta”: il sensore di temperatura del motore. Non so neanche se ce l’ha un sensore di temperatura… e se non ce l’ha ma la centralina cerca di leggerlo, sicuramente legge valori a vanvera; se invece c’è è lo scollego… boh? Si brucerà il motore? Comunque resta attivo il controllo di temperatura del controller. Questa è la configurazione attuale completa: Questi sono i parametri modificati:

Degni di nota anche i valori della schermata 2, Under Voltage e Over Voltage: l’overvoltage è settato al massimo, 90V, ma la protezione interviene al 95% di questo valore, che è a 85.5V, e qualche volta, a carica appena terminata, sono partito con la batteria a 86V, e dopo la discesa del parcheggio l’auto si è fermata… Quindi potrebbe essere proprio questo il colpevole. Ma purtroppo non posso ulteriormente alzare questo valore, lo slider è al massimo.

E poi, ieri cercavo una cosa sul manuale… e ho trovato questa assurdità:

  1. perchè la macchina si ferma a volte quando esco dal parcheggio di casa, con l’auto a piena carica;
  2. perchè di fabbrica il regen viene disattivato. Invece, un paio di “meccanici” della Icaro mi avevano detto che il regen non lo attivano “perchè rovina le batterie con troppe piccole scariche e ricariche”
  3. perchè i nuovi modelli (D1, D2,…) non montano più la pur sofisticata centralina Kelly, anche se tollera 25 kW continui e 50 kW di picco e i nuovi modelli non superano i 15 kW di picco: perchè un difetto del firmware Kelly impedisce di alzare la tensione di intervento della protezione anti-regen!! E questa centralina è fuori produzione: la Kelly mi ha detto che il firmware non verrà più aggiornato! E non è l’unico bug: se l’auto è ferma in cima a una discesa, e si lasciano i freni, il regen non si attiva nemmeno quando si arriva a velocità massima; la Kelly mi ha “spiegato” che è giusto così, non si deve accendere, se non si sta frenando… E “infatti” ho verificato che basta dare una leggerissima accelerata e poi rilasciare, e allora a quel punto il regen si attiva perchè pensa che l’auto stia rallentando in pianura….

Concludo con una nota sulla schermata 6, per riportare in formato testo i parametri, così google se li mangia e li comunica al mondo:

J1939 settings:

  • Preferred address: 5
  • Arbitrary address capable: 1
  • Industry group: 0
  • Vehicle System Instance: 0
  • Vehicle System: 0
  • Reserved fields: 0
  • Function fields: 0
  • Function instance: 0
  • ECU instance: 0
  • Manufacturer code: 0
  • Identity number: 110001

 

Concludo con una nota sulla schermata 6, per riportare in formato testo i parametri, così google se li mangia e li comunica al mondo:

J1939 settings:

  • Preferred address: 5
  • Arbitrary address capable: 1
  • Industry group: 0
  • Vehicle System Instance: 0
  • Vehicle System: 0
  • Reserved fields: 0
  • Function fields: 0
  • Function instance: 0
  • ECU instance: 0
  • Manufacturer code: 0
  • Identity number: 110001

Diario elettrico Greengo/Zhidou Icaro: 2 agoto 2019 – problemi al motore

Ieri mattina, nuovo tipo di problema, questa volta riguardante il motore: all’improvviso, durante la marcia a bassa velocità, l’auto ha iniziato ad accelerare a singhiozzo, nonostante il pedale dell’acceleratore fosse fermo, e l’ago del tachimetro ha iniziato ad andare su e giù a vanvera; mi sono fermato, ho spento e riacceso, e tutto ok, ma la cosa è un po’ preoccupante, perchè sembra decisamente un problema di lettura dei sensori di hall, quei 3 sensori che permettono al motorcontroller di sapere in ogni istante a che velocità e in che direzione si sta muovendo il motore; il che vuol dire che se le letture sono a vanvera, la centralina potrebbe “ingranare la retromarcia” in qualunque momento…

Stamattina ho dato una controllata a fili, cavi e cavetti, ma non mi sembra ci sia nessun falso contatto; però il problema si è ripresentato un paio di volte, e una volta anche quando ero in velocità. Mettendo un momento in folle su “N” e poi di nuovo in drive su “D” il problema sembra risolversi, ma il differenziale non è molto contento di queste accelerazioni/decelerazioni improvvise, quindi questo sembrerebbe proprio essere un motivo in più per disattivare la famigerata rigenerazione in frenata, che secondo la Kelly, che fabbrica il motorcontroller, potrebbe essere la causa degli improvvisi, salturari depotenziamenti.

L’alernativa sarebbe forse cambiare il cavo che contiene i fili del sensore di hall, che magari si è deteriorato; ma il cavo costa 30 euro e la spedizione dalla Cina 35 euro….

Vedremo.

——————

A proposito del problema del depotenziamento, sono arrivato per ora a  questa conclusione:

il depotenziamento ha due possibili cause: il BMS, e il motorcontroller;

  1.  pare che il BMS sia tarato per tagliare la potenza se legge una differenza di tensione superiore a un tot tra cella più alta e cella più bassa; in origine sono 300 V, ma pare che nelle versioni successive di auto e/o BMS abbiano modificato o tolto questo limite, come è stato fatto sulla mia Icaro. Sulla quale però ogni tanto, anche se più raramente, il problema si ripresenta. E quindi entra in gioco una seconda possibile causa.
  2. anche il motorcontroller è tarato per tagliare la potenza in base alla tensione, ma di tutta la batteria: succede sia in accelerazione, se la tensione scende troppo, che in frenata rigenerativa, se la tensione sale troppo.

Abbassamenti eccessivi non ne ho mai rilevati in accelerazione, nonostante i 250A tirati fuori al posto dei 150A di origine (a seguito di una mia rimappatura della centralina), ma in compenso a volte mi è capitato di trovare la batteria a 81V la mattina, appena caricata, e a volte addirittura a 85V se si era appena spento il caricabatterie; trattandosi di 24 celle, significa 3.375V  e 3,54V per cella; se in questa situazione esco dal parcheggio, che ha una rampa in discesa, la tensione probabilmente sale ulteriormente (non ho un logger, devo vedere tutto a occhio), e la centralina va in protezione. Nella schermata 2 del SW di configurazione si possono impostare le soglie di intervento del regen (voce 5, nota 4)

La spiegazione dice:

  • Under voltage [3]: Controller will cut back current at battery voltage lower than 1.1x he value, cut out at the vale, and resume operation at 1.05x value
  • Over voltage [4]: Controller will cut back regen current at 0.95x the value, cut out regen if voltage reachd the setting, and resume regen at 0.95x value.

Traduzioni:

  • Sottotensione [3]: il controller ridurrà la corrente quando la tensione di batteria scenderà sotto 1.1 volte il valore impostato, la taglierà completamente quando raggiungerà esattamente il valore impostato, e la ripristinerà solo quando la tensione risalirà ad almeno 1.05 volte il valore impostato.
  • Sovratensione [4]: Il controller ridurrà la rigenerazione quando la tensione raggiungerà il 95% del valore impostato, lo azzererà al raggiungimento del valore esatto, e ripristinerà al ragiungimento  del 95%.

In questo caso ci interessa il punto 2 (sovratensione), l’altro riguarda la corrente esratta dalla batteria in accelerazione.

La Icaro monta 24 celle LiFePO4; in genere le LiFePO4 (ma ce ne sono tante varianti) hanno tensione massima di 3.33V e tensione di ricarica finale di 3.65V; a livello di batteria quste tensioni equivalgono a 80V e 87,6V. La tensione di ricarica finale permane però solo finchè resta collegato il caricabatteria; quando si stacca, la tensione decade spontaneamente a 3.33V/80V.

Il 95% di questi due valori massimi è:

  • 80.0 * 0.95 = 76 V
  • 87.6 * 0.95 = 83.2 V

Non ho invece modo di sapere quali sono i valori di intervento del BMS, quindi devo supporre che il BMS non effettui nessun intervento, ed agire quindi solo sul motorcontroller, assicurandomi che riduca la tensione di regen quando la tensione supera i 76V, e lo tagli completamente se supera gli 80V.

Purtroppo non ricordo a quanto impostai questa soglia l’anno scorso, però so che sia in ufficio che a casa l’uscita dal parcheggio (occasione in cui spesso si verifica il depoteniamento automatico) c’è una rampa in discesa; se a casa sicuramente parto con la batteria a 80V (a volte anche 81V), in ufficio, dopo 10 km di viaggio, mi pare difficile partire con questa tensione, ma la verità è che non ho mai controllato, mi sono sempre limitato a controllare che la tensione di cella non SCENDESSE sotto livelli critici, non ho mai pensato a verificare che non salisse troppo.

Dovrò quindi risistemare un po’ i parametri della centralina: o disattivo completamente il regen – cosa che renderebbe solo fastidioso, anzichè pericoloso, il problema dei sensori di hall –  oppure cambio la soglia di intervento in modo che la tensione di batteria non superi mai gli 80V a causa del regen.

 

 

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 7/dic/2016: motore aperto!

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 9 dicembre 2016

Sono riuscito in un’impresa che ritenevo impossibile: smontare un motore brushless da 5 kW senza l’apposito estrattore:

 

L’estrattore in teoria è necessario perchè rotore (=cerchione) e statore (=mozzo) sono magneticamente accoppiati anche a motore spento, e quanto più è potente il motore, tanto più sono grandi e potenti i magneti, quindi è necessaria più forza per estrarre il nucleo dal motore.

Il problema è che un estrattore (“gear puller” in inglese) adatto a un motore da 13 pollici costa sui 50 euro e arriva dalla cina… quindi c’è da aggiungere 50 euro di spedizione e dogana, più due mesi di attesa…

http://www.ebay.com/itm/4-pc-Gear-Puller-3-4-6-8-with-3-jaws-Gear-Bearing-bearing-race-pull-tool-set-/270809046457

Però, in realtà, sul manuale di manutenzione dei motori Quanshun non si parla di estrattori: c’è scritto che per tirare fuori lo statore basta “dare una bella botta al perno contro il pavimento”!

Così ci ho provato.

Prima ho svitato le millemila viti dal lato opposto del cavo, e ho sfilato il disco che copre il motore e contiene un cuscinetto a sfere. Così ho potuto verificare, a malincuore, che il cerchione è un tutt’uno col rotore.

Così, ho svitato anche le altre millemilaviti dalla parte del cavo.

A questo punto ho preso la ruota tenendola per il copertone, e ho iniziato a sbattere a terra il perno dalla parte opposta del cavo.

Dai e dai, lo statore ha iniziato a uscire, ma solo di qualche millimetro, poi i magneti lo richiamavano dentro.

Una botta un po’ più forte e prolungata ha fatto riemergere lo statore, ma stavolta di 3 centimetri buoni: quanto basta per infilare un paletto di legno tra statore e rotore, evitando così che si annullasse il lavoro fatto finora.

Infine, qualche altra bottarella e infine il rotore è uscito fuori!

Ecco quindi la procedura completa:

Dismounting 5000 W brushless hub motor

Dismounting 5000 W brushless hub motor

 

Dismounting 5000 W brushless hub motor

Dismounting 5000 W brushless hub motor

Un video che mostra come farlo per il piccolo motore di una bici; per un motore da 5000W serve un po’ più di forza/violenza…:

Ed ecco il risultato:

20161209_162500.jpg

20161209_162519.jpg

20161205_170515.jpg

20161205_170526.jpg

20161205_183938.jpg

 

Dettaglio sulle due serie (principale e di riserva) di sensori di hall:

20161205_183957.jpg

Il copertone non è rimovibile con mezzi casalinghi, serve un’attrezzatura da gommista.