Jumping Jack Flash weblog

Diario elettrico Ecojumbo 5000: 26/02/2016 – Cablaggi definitivi

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 26 febbraio 2016

Oggi ho fatto i cablaggi di potenza definitivi, con capicorda avvitati.
CLICCA QUI PER LO SCHEMA DEFINITIVO DEI CABLAGGI DI SEGNALE E DI POTENZA

 

Una prova più “pesante”, ma sempre in cortile, ha dato i risultati sperati: nessun riscaldamento dei fili anche con accelerate pesanti e partenze sulla rampa del garage con pendenza del 20%. Sono un po’ perplesso sulla risposta non lineare dell’acceleratore: dovrò abituarmici, o riprogrammarlo (la centralina Kelly è molto configurabile). E poi mi funziona l’interruttore di sicurezza sul manubrio, per disabilitare la centralina temporaneamente senza spegnerla, ma non funziona lo stesso meccanismo tirando i freni… boh. Comunque, un problema non grave, non so se è il caso di stare a perderci tempo.

Ora tutti (o quasi) i problemi elettrici sono risolti e lo scooter ha superato 3 livelli di test 🙂
1 – Con collegamenti volanti provvisori dei sensori di hall e delle fasi, il motore gira
2 – Con collegamenti stabili per gli hall, e provvisori a bassa potenza per le fasi, lo scooter cammina
3 – Con tutti i collegamenti stabili lo scooter cammina ed ha un’accelerazione da paura!

Adesso resta l’ultimo livello, il 4: il collaudo su strada. Prima però devo passare alla lavorazione meccanica invece che elettrica: fissare allo scooter la scatola dei fusibili, il contattore e la resistenza di precarico,rimontare le plastiche e riavvitare almeno una trentina delle 60 viti, giusto per evitare che lo scooter si smonti per strada…

Dovrei anche cambiare i diodi di separazione delle batterie, uno dei quali si è bruciato: ne ho comprati un paio grandi il doppio; non ho trovato un datasheet, ma quelli di prima erano da 50A e larghi 1×2 cm, questi sono dei mostri larghi 3×4 centimetri… che però non so come dissipare, dovrei avvitarli a una piastra di alluminio, che però dovrei bucare, ma non so come fare un buco tondo nell’alluminio…

Non si finisce mai….

 

Ecco un indice di tutti i passi che dopo lunghi mesi hanno portato a questo risultato.

INDICE DEGLI INTERVENTI DI SOSTITUZIONE CENTRALINA ECOJUMBO 5000 CON CENTRALINA KELLY

 

Diario elettrico ecojumbo 5000 – passaggio a centralina kelly

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 22 novembre 2015

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

Ecco i vari passi che si sono susseguiti nelle ultime settimane, da quando ho deciso di installare sull’Ecojumbo una centralina Kelly KEB72801x in sostituzione di quella bruciatasi quest’estate:

  • Ordine Kelly Controllers: 20/10­
  • Ordine resistenza precarico: 23/10­
  • Ordine morsettiera:­
  • Arrivo morsettiera: 26/10­
  • Arrivo centralina: 27 in SDA, ritirata 2­9/10
  • Arrivo resistenza: 29/10­
  • Acquisto cavi e viti: 3/11­
  • Collegamento primi fili ai connettori: gio 5/11­
  • Collegamenti finali fili/connettori: dom 8/11­
  • Test centralina 1 (fallito): 8/11­ – non funziona connessione a PC usando cavo USB-seriale
  • Nuovo cavo USB-seriale: 10/11­; nessun cambiamento, niente connessione
  • Test contattore e resistenza di precarico: 10/11; tutto ok
    Ho provato a collegare resistenza di precarico e contattore,e funziona tutto ottimamente: quando alimento la resistenza, sento un leggero “click” del piccolo relè interno; dopo 4 secondi sento un altro click, stavolta di attivazione dell’output che accende il relè, e un CLANK pazzesco del contattore, che fa uno scatto così potente che il contattore stesso si muove! 🙂 E’ un “piccolo” contattore da 400 ampere…
    Le connessioni resistenza-contattore sono molto semplici e indicate molto chiaramente nel manuale.
  • Altri test falliti: 12/11
  • Contattata Kelly: 12/11 (v. Post specifico)
  • Primo test funzionante di connessione a PC: 17/11 (v. Post specifico)
  • Studio e pianificazione nuovi cablaggi scooter: 22/11 (v. Post specifico)

Ecco anche la lista delle spese sostenute:

  • 1 x Centralina KEB72801X $399.00
    1 x Contattore 400A $69.00
    10 x Fusibili ANE 400A $20.00
    1 x Opzione “tenuta stagna” $19.00
    1 x Cavo centralina $9.00
    10 x Capicorda 150A $20.00
    2 x Connettori 6 pin $2.00
    2 x Connettori 9 pin $3.00
    2 x Connettori 6 pin $2.00
    2 x Spedizione $79.00
    Totale $ 620.00 (553 euro)

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

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 20/9/2015: primo viaggio dell’Ecojumbo 1500

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 21 settembre 2015

Dopo innumereveoli tentativi e combinazioni, anche più dei 36 previsti a causa di varie sviste ed omissioni, alla fine sono riuscito a trovare la combinazione giusta di sensori di hall e cavi di potenza; per l’esattezza, ne ho trovate tre (come previsto vedendo il foglio precompilato di un altro motore); in tutti e tre i casi non riesco ad avere corrente assorbita nulla con motore a vuoto, come invece dovrebbe essere, ma non riesco a scendere sotto gli 11A; che comunque sono molto meno dei 30-40 a vuoto in caso di collegamento a fasi sbagliate!

E comunque, la combinazione trovata è giusta: la centralina scalda comunque, ma non scotta nemmeno dopo una salita di un chilometro, e i cavi sono appena tiepidi, mentre con la combinazione precedente, errata, diventava tutto così bollente da non poter essere toccato dopo soli 500 metri in pianura!

Il collaudo è stato il viaggio fino al luogo del raduno, distante 13 km, percorsi senza problemi di surriscaldamento.

Ovviamente, con una centralina da 1500 W montata su uno scooter da 200 kg invece che 100, anche avere un motore da 5000W non serve a molto: la potenza massima sviluppata è comunque 1500W. E’ però interessante notare che la velocità che riesco a raggiungere è la stessa che raggiungevo con l’altro scooter, lo Zem Star 45: massimo 55 km/h, misurati dal “radar stradale”. Questo significa che l‘area frontale dei due scooter e l’attrito delle ruote, combinati insieme, sono ben poco diversi nei due casi; quello che influisce sulla velocità massima, infatti, è solo l’attrito (di aria e ruote).

Diverso il discorso per l’accelerazione e le salite: qui quello che conta è il rapporto potenza/peso... che adesso è drammatico: sullo Zem avevo 1500W per 100 kg, quindi 15W/kg, mentre ora ho solo 7,5W/kg (contro i 25 dell’Ecojumbo con centralina giusta); basti considerare che 10W/kg è la potenza delle vecchie minicar al piombo come la Birò o la Startlab Open Street, “note” per i tempi biblici necessari per raggiungere i 50 km/h (qualcosa come trenta secondi o giù di lì, contro i 6 di una moderna minicar elettrica al litio come Twizy o Icaro, che hanno 30 W/kg).

E infatti anche il mio “Ecojumbo 1500” ha tempi biblici per prendere velocità; non li ho ancora misurati, ma partire ad un incrocio adesso è diventato imbarazzante…. Forse dovrei attivare il limitatore di velocità della centralina, che però fornisce uno sprint molto pià alto in partenza: sulla “versione 2.0” dello Zem infatti avevo collegato il limitatore a un pulsante che faceva da “turbo“: lo innestavo quando dovevo fare partenze impegnative o salite gravose, poi lo troglievo per poter superare i 45 km/h. Mettendolo anche sull’Ecojumbo, però, non vorrei rischiare di fondere la centralina… che chissà che tipo di protezioni ha: corrente? temperatura? niente? vai a sapere!

Comunque ovviamente la centralina da 1500 W è una soluzione temporanea: mi serviva per capire se il motore funziona ancora o no. Quindi ora posso passare a comprare la centralina… e a progettare un sistema di raffreddamento! Infatti in questi giorni sto studiando la trasmissione del calore e la dissipazione, e mi pare di capire che attraverso le pareti di plastica di una scatola chiusa di 30x30x20 cm (lo spazio disponibile per la centralina; fore meno) si possono dissipare al massimo 40W;  supponendo che la centralina originale dell’Ecojumbo 5000 abbia un’efficienza del 95% (molto ottimisticamente), significa che dei 5000W che la attraversano, 250W si dissipano in calore! E se non riescono ad uscire dalla pancia dello scooter, che riesce al massimo a lasciar passare 40W (ma forse meno, perchè le plastiche sono doppie e triple…), significa che lentamente ma inesorabilmente la centralina si cuoce piano piano con gli anni….

Può darsi che d’inverno, quando la temperatura esterna è di 5°C, lo scambio termico sia sufficiente (96W), ma i 40°C di quest’estate non sono certo stati un toccasana per la centralina; quindi, la prossima o la monterò all’esterno, o la doterò di un sistema di ventilazione forzata; che peraltro potrebbe avere un duplice scopo: raffreddare la centralina durante il moto, e raffreddare i caricabatterie durante la sosta per la ricarica; due caricabatterie da 60V/4A e 60V/ 5A dissipano  27W complessivi se hanno efficienza del 95%, 54W se del 90% e 81W se dell’85%. Non ho idea di che efficienza abbiano realmente, ma toccandoli con mano so che scaldano parecchio, quasi da scottare, quindi sicuramente una ventilazione forzata è necessaria per tenerli nel sottosella chiuso.

Alla fine della storia, mi sa che doterò il mio Ecojumbo… di un tubo di scarico! 🙂 Ma un tubo di scarico molto particolare, che emette solo aria, la stessa che c’è fuori, solo un po’ più calda. Magari tutti gli scooter avessero un tubo di scarico così! 🙂

 

 

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 19/9/2015: collegamento motore-centralina

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 19 settembre 2015

Sembra che dopotutto dovrò proprio provare tutte e 36 le combinazioni hall/potenza…


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

Il discorso che facevo nell’altro post, infatti, alla fine dei conti serve solo a dimostrare che esistono solo 6 combinazioni possibili per i sensori di hall; cambiare il punto di inizio della sequenza, a quanto pare, non equivale a cambiare la posizione dei cavi di potenza.

Il problema nel giocare coi cavi di potenza è che è piuttosto complicato andare ogni volta a svitare e riavvitare i capicorda… però poi mi è venuta un’idea: invece di svitare i capicorda dal morsetto, posso semplicemente sfilare il  contatto dall’interno del connettore anderson, che è a molla, non a vite!

Sperando che nel frattempo, con le prove di oggi, non si sia rovinato il motore (della centralina chi se ne importa, è quella vecchia dello Zem), domani farò le ultime prove…. e chissà che non riesca davvero ad andare al raduno col mio Ecojumbo 1500! 😉

Riporto quindi ancora una volta l’immagine delle 36 combinazioni:

Foglio di log per test connessioni motore brushless a controller

Foglio di log per test connessioni motore brushless a controller

Invece l’immagine col diagramma di flusso che spiega quali connessioni fare credo sia sbagliata, perchè non parla, a differenza di questo foglio, di surriscaldamento in caso di collegamenti sbagliati, mentre per l’appunto a me si surriscalda la centralina.

Comunque eccola:

hall-diagram

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!