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Visualizza la versione completa : Test e caratterizzazione batterie LiFeYPO4



riccardo urciuoli
20-05-2013, 22:39
Ciao a tutti!

Vista la spesa affrontata e la disponibilità di un minimo di strumentazione, ho deciso di caratterizzare e condividere sul forum la mia esperienza con le batterie al litio di 'nuova' generazione, che mi sono arrivata proprio oggi per la mia Seicento Elettra.

Parlo di 18 batterie comprate qui:
EV-Power | Lithium Battery 12V/60Ah (WB-LP12V60AH) (http://www.ev-power.eu/LiFeYPO4-batteries-12V-1-1/Lithium-Battery-12V-60Ah-WB-LP12V60AH.html)

Comincio con i dati forniti dal costruttore e quelli da me rilevati; in particolare ho subito notato che il peso dichiarato, 13kg +-0,15, è abbastanza superiore al peso reale da me misurato (11,5kg)

Questo sembra positivo ma spero non sia dovuto al fatto che risparmiano sui materiali 'costosi'!

La tensione iniziale delle batterie è esattamente pari a 13,20V per tutte! Altro buon segno, sembrano molto uniformi (anche se la tensione a vuoto dice poco)

Queste batterie sono formate da 4 celle impacchettate; uno dei motivi che mi spinge a caratterizzarle è il fatto che per montarle senza dover adottare soluzioni scomode e meno ottimali (batterie coricate e/o fuori dagli appositi cestelli, o modifiche agli stessi) dovrò 'smontarle' prima di metterle sull'auto per risparmiare qualche cm in altezza.

Quindi effettuerò una ricarica completa delle batterie e poi una scarica controllata con un marchingegno che spero funzionerà senza problemi, lo 'scaRICCAtore' di cui parlo qui:
http://www.energeticambiente.it/veicoli-elettrici-auto-elettriche-moto-elettriche-veicoli-propulsione-elettrica/14750109-misuratore-capacita-batterie-di-trazione.html
che in pratica effettua una scarica delle batterie a I costante fino a una certa tensione minima.

Per queste batterie il range di utilizzo indicato è 11-16V; io ho deciso di tenermi un po' più lontano dagli estremi di 'sopravvivenza' delle batterie e delle celle singole (che dovrebbero corrispondere a 2,5V e 4V).
Quindi l'intenzione è di usare le celle tra 2,8 e 3,6V, corrispondenti a una tensione di batteria compresa tra 11,2 e 14,4V.

Cercherò anche di misurare quanta energia la batteria accetta in ingresso per salire da 14,4 a 16V, per verificare se effettivamente (come credo) è una frazione limitata della capacità totale.

Per ora basta con l'introduzione, eccovi una foto delle prime 4 batterie sotto carica

30448

in 1h40' @5A (quindi 1,2aA per batteria, circa 2Ah per batteria) la tensione è salita a 13,4V circa.

Vado a portare il cane a spasso, poi mi guardo un telefilm...ennesima notte quasi in bianco...

experimentator
21-05-2013, 04:07
Ma hai calcolato bene la potenza necessaria a far funzionare l'auto elettrica?
Quattro batterie mi sembrano insufficienti. Infatti che potenza ottieni? 12 x 60 x4 = 2880 W .
Che autonomia speri di raggiungere ? Te lo dico perchè mi sembrano pochino.

Ciao.

roby.lt
21-05-2013, 08:26
@tonino50: Se leggi la discussione FIAT SEICENTO Elettra: batterie di trazione alternative, vedrai che non sono solo 4 batterie ed il calcolo fondamentale non è la potenza, ma la tensione!!!
Comunque non si dice potenza delle batterie, ma capacità, che in questo caso è:
3,2V(tensione nominale LiFe)x16cellex60Ah=3072wh=3,072Kwh.

ccriss
21-05-2013, 08:45
Ciao a tutti!
Parlo di 18 batterie comprate qui:
EV-Power | Lithium Battery 12V/60Ah (WB-LP12V60AH) (http://www.ev-power.eu/LiFeYPO4-batteries-12V-1-1/Lithium-Battery-12V-60Ah-WB-LP12V60AH.html)


Wow, complimenti per il grande passo, adesso pendiamo tutti dai tuoi potenti mezzi:) Sono proprio curioso di vedere i dati che riuscirai ad estrapolare, tutte informazioni molto utili alla comunità di "litiomani" che è in decisa fase di espansione.

Com'e' andata la notte in bianco? Sei riuscito a caricarle?

riccardo urciuoli
21-05-2013, 12:36
Quattro batterie mi sembrano insufficienti.

@tonino (e a tutti): è il caso di leggere attentamente quanto scritto no? Ho acquistato 18 batterie, le 4 nella foto sono quelle che testerò per prime.
Inoltre questo 3d vuole essere generico, quindi per favore evitiamo di entrare troppo nel dettaglio con calcoli e considerazioni riguardanti l'auto in questione, che per chi è curioso è trattata molto ampiamente nella sezione apposita:
Fiat Seicento Elettra (http://www.energeticambiente.it/fiat-seicento-elettra/)

@ccriss: stamattina la carica ancora proseguiva, diciamo che mi aspettavo ci fosse meno capacità da rabboccare sopra i 3,2V.

Dopo la notte ho fornito alle batterie circa 60Ah (quindi 15Ah ciascuna) effettivi (ai morsetti), e la tensione e salita di circa 0,2V (da 3,3 a 3,5 sotto carica)
Dati un po' approssimativi, se riesco preparo un alimentatore più potente e stabilizzato a corrente più elevata.

Stasera dovrebbero essere cariche queste prime quattro, e se finisco lo scariccatore comincio a testarne la capacità

experimentator
21-05-2013, 12:41
Non avevo seguito la discussione precedente.18 batterie la cosa cambia, sono sufficienti , allora hai voglia a ricaricare. Quanto hai speso in totale?

Facci sapere come va.
Saluti.

Spuzzete
21-05-2013, 13:41
Stasera dovrebbero essere cariche queste prime quattro, e se finisco lo scariccatore comincio a testarne la capacità

Ciao Riccardo!

Dicci di piu!Ho visto velocemente lo schema dello "scarricatore". Come li farai i test? Testerai ogni singola cella da 3.2v oppure il test è sulla monoblocco? Cosa usi per monitorare le tensioni? A quanta "I" farai i test?

Farai le prove anche a diverse temperature esterne per vedere di preciso come si comportano queste celle?

Ti seguo con interesse.

:bye1:

ccriss
21-05-2013, 13:52
@ccriss: stamattina la carica ancora proseguiva, diciamo che mi aspettavo ci fosse meno capacità da rabboccare sopra i 3,2V.


Con 1,2A per una batteria da 60AH che (almeno dovrebbe) viene consegnata carica al 50% significa dover aspettare quasi 30 ore:).
Mi sa che le vedrai cariche quando torni questa sera da lavoro.

stefanoPc
21-05-2013, 15:55
Ciao Riccardo
Osservando la foto della fase di carica piu in alto ti suggerirei per distribuire al meglio le cadute di tensione provocate dalla corrente di carica di attaccare il polo positivo sulla prima batteria e il negativo sulla quarta batteria.
In questa maniera i quattro elementi sono caricati con identiche tensioni anche a correnti elevate.
La stessa cosa vale ancora di piu per la scarica se fatta in parallello ad alte correnti.
Sto dicendo cose ovvie .... Ciao
Ti serve un caricabatterie con piu corrente?
Io ne ho uno che dovrebbe tenere fino a 12A e 16V continui switching. Autocostruito naturalmente (era un alim. di un vecchio elaboratore Siemens modificato. Che coincidenzaaa....)
Ciao :bye1:

AlessioF76
21-05-2013, 20:41
Non è male l'idea di caricarne 4 assieme, io, le ho caricate una alla volta (ma sono solo 4) perchè avevano tensioni differenti di quasi 0.5V, 2 le ho caricate fino a 16V (una anche qualcosina di + perchè non ho seguito l'ultima mezzora di carica a 8 ampere) ora son passati 2 giorni e sono a 14.4 e 14.2V, altre 2 le ho caricate fino 14.6 e ora sono a 13.8 e 13.6V, prima di collegarle al mio birò le equalizzo con un circuito che mi sono realizzato (http://www.energeticambiente.it/categoria-l6-l7/14754790-bira-estrima-conversione-al-litio-lifepo4.html#post119443037)

riccardo urciuoli
21-05-2013, 20:48
Arieccomi!
Ecco che si sono fatti vivi tutti gli smanettoni del forum! Beh tutti proprio no....

Andiamo per ordine...
@spuzzete: lo scariccatore fa i primi vagiti ma ovviamente io parto bene e finisco male (coi cablaggi) quindi vado un po' a rilento...dettagli nel 3d apposito, comunque se funzionerà a potenza massima dovrebbe scaricare le monoblocco a 25A costanti.
Parto con le monoblocco proprio per testarle prima di aprirle e perdere la garanzia.
Le tensioni di stacco sono 10,8V per la monoblocco e sarenno 2,8 per le celle singole. Se riesco a ritoccare una resistenza nel groviglio di cavi devo rialzare quel 10,8 a 11V, ma sono 0,05V per cella; però non mi piace sfruttare tanto in scarica 'ste monoblocco, quindi sulle prime scariche vigilerò perchè se la V precipita in fretta sotto una certa tensione stoppo prima.
V e I monitorate con due begli indici analogici di recupero, più il cell-log esterno tanto per loggare il tutto (se riesco a configurarlo..troppa roba nuova!)
Per le diverse T esterne direi che sarà dura, mica posso metterle in frigo... per ora fa freschino, ma le misure a caldo e in inverno mi toccherà farle indirettamente sull'auto, misurando assorbimento dalla rete e percorrenze.

@stefano: giusto, già fatto, anche se comunque a fine carica la I scende e le differenze si riappianano (max 0,1V a 10A, comunque). Con il mio alim d'ora in poi per fare prima ne carico 2 alla volta, quindi cavi raddoppiati, e incrocierò come suggerito in e out. Si vede che sei pratico!
Se vieni in zona sabato... magari porta il tuo mostro... io nei prossimi giorni vedo se accrocchio un altro analogico più potente.


@criss: infatti, carica finita verso le 20! Vedo se riesco a farne qualche grafico, non facile perchè sono tutti dati presi manualmente.
Alle 20 ero a 13,9V e ho verificato che la V ha cominciato a salire in fretta.

@Alessio: si può fare sempre ma con accortezza. Se l'alimentatore non ce la fa le precarichi singolarmente ma puoi equalizzarle parallelandole quando sono già cariche e assorbono meno I.
L'unica cosa, ATTENZIONE, mi sembra si chiami inrush current: prima di parallelarle DEVONO essere a tensioni uguali, specie se a cariche intermedie! E uguali intendo uguali al centesimo di V con un voltmetro decente!
Infatti se consideri la quantità notevole di energia accumulata per portarle da 13,2 a 13,3V (per esempio), mettere in parallelo due batterie a 13,2 e 13,3V provocherebbe correnti elevate tra una e l'altra.
Invece se sono cariche, diciamo sopra i 13,5V, possono essere meno uguali, visto che basta poco a salire da 13,5 a 14V.
Quindi caricale tutte a 13,5-13,6V poi le paralleli e le equalizzi. Ma io mi fermerei a 14,4-15V max, mai oltre i 16V, occhio! E' probabilmente inutile (ora verifico) e può danneggiarle


Ora quindi vado a fare il test su una sola, tanto per verificare la mia convinzione che andare sopra i 3,6V non serve proprio a niente (quasi)

AlessioF76
21-05-2013, 21:21
l'equalizzatore mi serve appunto per equalizzare alla stessa tensione batteri che sono in serie, a vuoto o sotto carica. L'idea che mi son fatto è che i 16 volt servano solo alla prima carica per portar tutte le celle alla massima carica prima di iniziare ad usare la batteria, in un link del costruttore Winston Battery Limited (http://en.winston-battery.com/index.php/products/power-battery/item/wb-lp12v40ah?category_id=184) è rappresentato il diagramma di carica e ad occhio i 16 volt sono superati per 30 minuti!! poi finisce il diagramma di carica, nel loro blog consigliano la prima carica a 16 e le successive a 14... vedremo se ha senso. anche io per provare ne ho caricate solo 2 a 16V e vederemo se si comportano meglio le due batterie caricate a 16 o qelle a 14 e rotti..

riccardo urciuoli
21-05-2013, 23:21
cavoli sono stanco morto, oggi vado a dormire 'prima'...

Anticipo solo qualche considerazione sul 'fine carica', anche perchè lo stato di carica iniziale è meno determinato (50% come dice criss forse?)
Per salire da 13,5 a 13,9V circa 13,5 Ah per batteria
Per salire da 13,9 a 14,5V circa 0,6Ah per batteria; da 14,5 a 14,7 altri 0,8 Ah

Solo una batteria ho provato a portarla a 16V come consigliata; ha assorbito altri 0,6Ah

Quindi, strapremesso che sono misure approssimate, l'ordine di grandezza è chiaro, per andare oltre i 14,4V (cioè 3,6V/batt) si immettono nella batteria circa 1,5Ah, cioè circa il 2,5% del totale?

Ne vale la pena? Secondo me proprio no, anche perchè il rendimento del processo chimico probabilmente è peggiore a queste tensioni (le celle scaldano, anche se io non sono riuscito a percepirlo per le correnti basse)
Avere un 2-3% di autonomia in più (forse) rischiando danni alle celle...

Comunque farò il test di scarica per le batterie caricate a 14,4 e quella caricata a 16, vedremo cosa salta fuori, magari la 1a carica a 16V può essere consigliabile come dice il costruttore (in maniera poca chiara e controversa) per 'formattare' le celle

Spuzzete
22-05-2013, 03:07
V e I monitorate con due begli indici analogici di recupero, più il cell-log esterno tanto per loggare il tutto (se riesco a configurarlo..troppa roba nuova!)
Per le diverse T esterne direi che sarà dura, mica posso metterle in frigo... per ora fa freschino, ma le misure a caldo e in inverno mi toccherà farle indirettamente sull'auto, misurando assorbimento dalla rete e percorrenze.

Ciao Riccardo,

Non ti ho piu mandato il messaggio su come usare ed impostare il cell-log. Ma è semplice, si tratta solo di navigare tra i menu per impostare quel che vuoi, poi magari approfondisco in privato quando ho tempo.

Pensavo al tuo "scarricatore" e sarebbe bello integrare un wattmetro con tanto di sonda temperatura ed un logger, ma qui siamo quasi OT, proseguirò nella discussione sullo scarica-batterie.

Per le prove a temperature basse già mi immaginavo un frigo o freezer a pozzo con batterie scarricatore e strumenti dentro...lol..ma io forse sono troppo DIY!Comunque a parte gli scherzi, le prove si potrebbero fare in inverno se decidi (tu o Ccriss o qualcuno nei tuoi paraggi) di privarsi di una o piu celle per qualche giorno e fare i test, sicuramente avremmo tutti un'idea piu precisa del comportamento reale al variare della temperatura.

:bye1:

riccardo urciuoli
26-05-2013, 00:26
Riguardo la temperatura: in questi giorni qui siamo quasi in inverno, i test li sto facendo a 12°C! E se come spero tra qualche giorno torniamo alla normalità forse faccio in tempo a fare test a temperature discretamente più alte.

Veloce punto della situazione... visto che le prove sono lunghine mi limito a qualche altra considerazione meccanica, mi ci vuole tempo per elaborare i dati!

L' estrazione delle singole celle dal contenitore (perproblemi di ingombro e accesso alle singole celle) permette unulteriore risparmi di circa 1,65 kg per ogni batteria; le 4 cellepesano quindi meno di 10 kg comprese le fasce e le piastre metallichedi contenimento; quindi il peso delle singole celle è coerente conquanto dichiarato dal costruttore (2,3kg/cella)
Altraosservazione meccanica: mentre i filetti esterni sono M8, quelliinterni sono da M6 (da considerare per le connessioni)

Ecco una foto della prima batteria da me aperta (con calma seguirà video):
30584

Per l'apertura conviene agire 1-2mm sopra la giunzione tra corpo e coperchio del contenitore, così si può usare un seghetto e anche se penetra un po' troppo non va a intaccare le celle.

In quest'altra foto la batteria durante il test di scarica, quindi collegata a scariccatore e cell log
30585

riccardo urciuoli
26-05-2013, 14:19
Provo a mettere i primi grafici.... devo fare pratica con Openoffice e logview!

Questa è la scarica della batteria #9 a 25A; da prendere con le molle (scarica effettuata in 3 fasi a distanza di ore)
La curva effettiva è quella più bassa; le altre sono curve ricavate dalle letture di tensione a correnti inferiori
30599
Ecco la seconda batteria testata in scarica, la #1
30600
Per questa ho anche il primo mio grafico by CellLog!
30601

Alcune considerazioni che guideranno le prossime misure....
Ovviamente cell-log è comodo e evita di dover stare ogni tot minuti a prendere misure. Comunque alcune cosine bisogna farle a mano.
Per esempio prendere le misure a varie I potrebbe servire a ricavare come varia la tensione sotto carico a parità di Ah prelevati, quindi può servire per un eventuale stima dell'autonomia residua.Quindi per esempio le curve a I inferiori della #1 corrispondono ai picchi nel grafico di celllog (i pochi secondi nei quali ho ridotto la I).

La seconda considerazione è molto più evidente nei grafici openoffice, dove sull'asse x ho riportato la percentuale di Ah erogati rispetto alla capacità nominale; non so se è un caso, giuro che non ho barato, entrambe le batterie scendono sotto i 12V dopo aver erogato il 104% della capacità nominale.
Si tratta di una scarica relativamente lenta (meno di C2), però è un dato incoraggiante, considerato anche la carica fermata a 14,4V scarsi e la scarica fermata un po' sopra gli 11V.

Quindi d'ora in poi la strategia di misura sarà riportare in openoffice le misure a intervalli di tempo regolari corrispondenti a punti precisi della capacità erogata (es 12,5%, 25% e così via) in modo da poter confrontare più facilmente batterie e velocità di scarica differenti

riccardo urciuoli
29-05-2013, 00:26
Ragazzi sono esausto! E' più di una settimana che carico, scarico, prendo misure, ricarico....mi sto scaricando io!

Ho un sacco di grafici, da domani comincio a elaborarli in maniera 'scientifica'...

Ancora un paio di considerazioni su 'ste cinesate....

Premessa: non sembrano così male, ci mancherebbe con quello che costano!

La prima considerazione, ancora riguardo il peso, è che aprendole e buttando via l'involucro si guadagnano altri 1,6kg circa per batteria! Non è poco, specie se usate su uno scooter... altri 30kg circa in meno sull'elettra...

Altra considerazione: UNIFORMITA' DEI LOTTI E DELLE TENSIONI, 'SELEZIONE' delle MONOBLOCCO

Ragazzi, quello che ho verificato non è bello, diciamo che ev-power/winston meritano un 6 striminzito (a mio avviso).
Aprendo le batterie mi sono segnati tutti i numeri di serie, sia quelli riportati esternamente al monoblocco che quelli sulle singole celle.
Risultati?
1- anche se ho ordinato 18 batterie chiedendo e ottenendo assicurazioni sull'uniformità di lotto.... me le anno mandate con numeri tutt'altro che consecutivi! Inoltre le singole celle hanno contenitori differenti da monoblocco a monoblocco: alcune senza marca stampigliata, altri con scritto Thundersky e altre Winston.
Che vuol dire? Possiamo sperare stiano solo riciclando a casaccio vecchi contenitori, o si tratta di celle prodotte a distanza di anni?

2-Le tensioni durante la scarica sono molto uniformi, MA in alcuni casi divergono abbastanza a inizio/fine carica e/o scarica. Potrebbe essere un problema, ed è il motivo per cui ho dedotto che è veramente meglio evitare di scendere sotto i 11,4-11,6V in scarica e salire sopra i 14,6-14,8 in carica.

3- E' sfatata la 'favola' secondo cui le monoblocco sarebbero formate da celle particolarmente selezionate! Infatti in ognuna monoblocco le celle hanno sempre numeri consecutivi, quindi non c'è stata nessuna selezione/abbinamento di celle singole

Ok, ora magari tocca a qualcuno di voi: sono l'unico maniaco ad essersi scritto tutti i numeri di serie?

experimentator
29-05-2013, 12:01
Complimenti Riccardo, stai facendo un buon lavoro utile a molti che seguono questo forum.
Molto interessante .
Tienici informati sulle novità .
Saluti.

ccriss
29-05-2013, 16:13
Provo a mettere i primi grafici.... devo fare pratica con Openoffice e logview!

Questa è la scarica della batteria #9 a 25A; da prendere con le molle (scarica effettuata in 3 fasi a distanza di ore)
La curva effettiva è quella più bassa; le altre sono curve ricavate dalle letture di tensione a correnti inferiori


I grafici sono molto interessanti, il fatto che la curva di scarica verso il finale non vada giu' ripida nella fase finale suona un po' strano.
Forse il fatto che scenda in quel modo potrebbe dipendere dalle 4 celle che tra loro possono non essere perfettamente bilanciate. Mi spiego, se 2 delle 4 celle restano alte di voltaggio, mentre le altre due calano , ottieni nel totale un valore medio che potrebbe giustificare quella curva. Se analizzassi la curva di scarica di ogni singola cella secondo me dovresti vedere una curva sul finale piu' ripida, ma è una mia supposizione, non ho mai analizzato una cella singola, ma piuttosto ho visto report di altri che l'hanno fatto.

riccardo urciuoli
29-05-2013, 20:58
no criss hai ragione, però semplicemente quelle curve non si avvicinano alla scarica totale... anzi le prime 2 le ho fatte senza CellLog, quindi con misure prese 'a mano'.

Le spiego meglio: le prime misure sono riferite (ogni grafico) alla stessa batteria. Ogni tot minuti prendevo la misura a 25A, e poi anche alle portate inferiori (20,10 e 5A).
Quindi le curve possono dare un'idea di che tensioni forniscono le monoblocco dopo tot Ah consumati, al variare della corrente assorbita.
Non si vede il picco della caduta perchè giocando il quel modo con le portate la scarica è stata interrotta un attimo prima, in pratica rimettendo lo scariccatore a 25A il picco di assorbimento faceva andare la tensione sotto gli 11V e il mio gioiello di tester si blocca...e meo male!

La 3a curva riferita alla batteria #1, fatta con CellLog, è già più 'classica' perchè si avvicina di più al limite di scarica di 11 V, ma comunque si ferma a 11,4V circa.

Vabbe', le misure le ho finite e sono in fase di rielaborazione dati, nel frattempo metto una curva che ti sarà più familiare:

30688

Ohhh, ora si che si ragiona!

Questa l'ho fatta rompendo gli indugi...ooops rompendo le monoblocco PRIMA di testarle!

Cioè, mi sono rotto di farmi scrupoli pensando a garanzie molto improbabili, e visto che le ricariche fuori dall'auto sono lunghe ho deciso di aprire le monoblocco prima del test di scarica.
Nella curva quindi c'è sia la tensione globale che quelle delle singole celle; si vede come lo scariccatore stacca a 11,2V, e le singole celle scendono fino a una tensione variabile circa tra 2,76 e 2,84V.

Ma questa è una delle più belle...ce ne sono altre...

ccriss
29-05-2013, 21:53
Grazie Riccardo e non credo sia un ringraziamento solo da parte mia, questo è un grafico da incorniciare, molto interessante (almeno sicuramente per me che sono una specie di feticista delle curve di scarica e carica)!!
Vedo che le singole celle sono effettivamente piuttosto allineate tra loro e questo è rassicurante.

Spuzzete
30-05-2013, 01:34
Vabbe', le misure le ho finite e sono in fase di rielaborazione dati, nel frattempo metto una curva che ti sarà più familiare:

30688

Ohhh, ora si che si ragiona!

Questa l'ho fatta rompendo gli indugi...ooops rompendo le monoblocco PRIMA di testarle!

Cioè, mi sono rotto di farmi scrupoli pensando a garanzie molto improbabili, e visto che le ricariche fuori dall'auto sono lunghe ho deciso di aprire le monoblocco prima del test di scarica.
Nella curva quindi c'è sia la tensione globale che quelle delle singole celle; si vede come lo scariccatore stacca a 11,2V, e le singole celle scendono fino a una tensione variabile circa tra 2,76 e 2,84V.

Ma questa è una delle più belle...ce ne sono altre...


Ciao Riccardo!

Ho molta familiarità con quelle curve di scarica, anche se a tensioni diverse, benvenuto nel club del "logging"!

Comunque il mio mini-scaricatore "commerciale" può scaricare fino a 40A o 100W continui (il valore che si raggiunge prima), e logga sulla curva di scarica sia tensione che Ah in quel momento (anche la temperatura ma non ho la sonda..). Inoltre si possono sovrapporre i grafici delle celle,dando possibilità di analisi del comportamento sia di diverse celle scaricate alla stessa I, sia vedere come la stessa cella reagisce a I diverse in un colpo d'occhio.

Se in futuro mi capitano sotto mano queste celle provo a fare dei test così da poter raffrontare i dati.

Farai scariche ad I piu elevate(50A) ?

ccriss
30-05-2013, 08:26
no criss hai ragione, però semplicemente quelle curve non si avvicinano alla scarica totale... anzi le prime 2 le ho fatte senza CellLog, quindi con misure prese 'a mano'.


Riccardo, ma questo ultimo grafico lo hai fatto scaricando a 25A oppure a 20A? Perche' se lo hai fatto a 25A vien fuori che queste batterie sarebbero da 69AH, mentre se hai scaricato a 20A sarebbero da 55AH. Se sono da 69AH devo assolutamente festeggiare, visto che mi aspetto sulle mie la stessa percentuale di "avanzo", sarebbe una info mooolto interessante.
Se ricordo bene GianniTurbo aveva fatto un test su una cella da 40AH ed aveva misurato piu' di 50AH, ma a scarica molto bassa, ecco il suo post.


Bisogna vedere a quanti c tira fuori 40 A Le mie giallone, a 1 A 0,025 c di scarica tirano fuori più di 53 A...

riccardo urciuoli
30-05-2013, 12:09
Criss, festeggia!

Tutte le scariche sono fatte a 25A o a 10A, e viene fuori appunto un 15% in più di Ah rispetto ai nominali (a 10A qualcosa meglio, seguiranno grafici ulteriori)

Detto questo sui veicoli però le correnti possono essere, almeno per brevi periodi, molto maggiori... però sembra come previsto dalla teoria che la corrente di scarica influenzi gli Ah erogabili molto meno che sulle Pb

ccriss
30-05-2013, 13:47
Festeggio eccome
Considera che il max che ho scaricato fino ad oggi dalle 40AH è di 35AH e che in quella situazione quando ero ad 1C era ancora sopra i 3V a cella. Già in quella occasione avevo capito chiaramente che c'era di piu' di 40Ah, ma tra la conferma di Gianni e la tua mi convinco che i 40AH a disposizione sono tutti usabili. Non ci sono dubbi sul fatto che se scarichi a 3C NON misuri la stessa capacità che a 0,5C, poi non parliamo del calo drammatico del voltaggio che alla fine pregiudica anche i WH erogati (la cella a 3C starà sempre sotto i 3V)

riccardo urciuoli
30-05-2013, 19:17
Avevo dimenticato di rispondere a Spuzzete: no, lo scariccatore è limitato a 25A max, ma considera che scarica 4 celle insieme... già così sono più di 300W...una bella stufetta...

Poi francamente 25A costanti sono secondo me molto più vicini all'uso reale di 50A costanti.... vero che contano i picchi, però riguardo a considerazioni sull'energia erogata/capacità a logica direi che bisogna considerare gli A medi.

riccardo urciuoli
01-06-2013, 20:53
Aggiornamento: i piastrini di collegamento interni alle monoblocco sono fatti, bene, flessibili ma di sezione secondo me scarsina: circa 22x1,5=33 mm quadrati per batterie che in scarica possono dare centinaia di A!!?!
Quindi ho deciso di aumentarne la sezione da 33 a 55mmq: i lamierini da 0,5mm che li compongono possono essere 'accorpati'; in tal modo mi mancherà qualche collegamento che realizzerò con tubo di rame da idraulica, schiacciato e forato

Polvere di winston...

30753

AlessioF76
01-06-2013, 22:48
interessante!
Oggi, ho testato sul campo le batterie winton da 40Ah sul mio biro (http://www.energeticambiente.it/categoria-l6-l7/14754790-bira-estrima-conversione-al-litio-lifepo4-2.html). Sicuramente sono "tirate" in corrente, in accelerazione (10-30s) la scarica arriva sicuramente a 2C (e li supera col boost). Non saprei come regolarmi con l'autonomia! Rilevo la tensione ai capi di ogni batteria, ma è DECISAMENTE variabile col carico, e se da fermo risale da sola in 1 minuto, il mio problema è capire quando fermarsi, in casi di massimi consumi col boost inserito (leggevo di 180A di consumo) le batterie sono arrivate a 11.7 (tensioni che consigliavi di non superare). Del resto i consumi così spinti sono limitati a pochi secondi (10s max salvo far gare in salita!). Forse la caduta di tensione è dovuta ai ponticelli interni! io ho camlbto con cavo da 35mm^2, il cavo di serie è da 25mm^2 e quell da 16mm^2 scotta in 10 minuti di utilizzo!
Un consiglio per i connettori:
un elettricista mi ha regalato i capicorda da intestare per cavo da 35mm^2 con occhiello per vite m8 e m10, mi ha pure prestato la crimpatrice da 1 metro per chiuderli.... sono in alluminio, costano una decina di centesimi l'una e si usano per le prese di terra! io con l mie "manone" e una pinza da idraulici riesco a schiacciarle sul cavo, altrimenti con un buon saldatore o una fiamma si possono saldare per capillarità a stagno. Il cavo ultraflessibile da 35mm^2 l'ho pagato 8 euro al metro in un negozio di hi-ficar (dove volevano 3.5 € per i capicorda)
dopo 20 minuti di corrente a 60 e più amper non si sono minimamente scaldati

roby.lt
02-06-2013, 10:08
...i piastrini di collegamento interni alle monoblocco sono fatti, bene, flessibili ma di sezione secondo me scarsina: circa 22x1,5=33 mm quadrati per batterie che in scarica possono dare centinaia di A!!?!
......aumentarne la sezione da 33 a 55mmq: i lamierini da 0,5mm che li compongono possono essere 'accorpati'....

Come hai calcolato la sezione giusta dei piastrini? I lamierini che li compongono hanno lo spessore da 1,5mm o 0,5mm? O il piastrino è composto da 3 lamierini da 0,5mm (quindi ne aggiungi 2 per arrivare a 55mmq)?

riccardo urciuoli
02-06-2013, 16:29
No calcolata, misurata col calibro! Comunque è così, sono 3 piastrini spessore 0,5, e io li porto a 5 piastrini

GianniTurbo
02-06-2013, 18:07
Se possibile saldate invece di crimpare, è molto meglio.

AlessioF76
02-06-2013, 18:22
Spero di non fare un doppione:

Ho sorvegliato la ricarica, col caricabatterie di serie, ho fermato quando la tensione di ogni batteria sottocarica è arrivata sopra i 14V. LA prima ora la corrente di carica era di 10A poi è man mano scesa, quando ho "staccato" stava caricando ancora a 2A.
La differenza di tensione tra le batterie è stata di 10-20mV, fino a 13,8V circa poi verso i 14V tra la batteria con tensione più bassa e quella più alta è arrivata a 100mV.
Terminata la carica ho rimisurato la tensione dopo 20 minuti: A:13.49 - B:13.50 - C:13.51 - E:13.61 V
Le batterie C e D sono state equalizzate a 16 V, le batterie A e B a 15V, prima di essere messe in serie sono state portate alla stessa tensione tramite un parallelo con resistenze.
I numeri di serie delle 4 batterie sono consecutivi

Il caricabatteria a fine carica segnala di aver caricato 18Ah e consumato 1.2KWh...

roby.lt
02-06-2013, 21:01
No calcolata, misurata col calibro...

Intendevo, come hai dedotto (calcolato) che i piastrini da 33mmq sono di sezione scarsa?

riccardo urciuoli
02-06-2013, 22:22
Ahhh vi siete scatenati! E il bello deve ancora arrivare!

@lucusta: non voglio sembrare presuntuoso, ma quello che dicono i costruttori va preso con le molle!
Anche Criss ha dubbi sulla necessità/utilità della prima 'botta' a 4V (o 16V per le monoblocco!)
O meglio, per le singole potrebbe FORSE avere un senso, ma consigliano 16V per le monoblocco, e ti assicuro che a 16V le celle dentro vanno a ramengo!
Le celle sono molto vicine a cariche/scariche intermedie, ma quando si avvicinano agli estremi tendono in alcuni casi a divergere abbastanza, e sono nuove! Ho verificato personalmente (datemi il tempo di riordinare idee e grafici) celle andate sotto i 2,7V con Vbatt=11,2, e celle andate oltre i 4V per Vbatt=16 o qualcosa meno.

La mia idea (non solo mia) è che è prorpio inutile andarci, neanche una volta con le monoblocco. Avendole aperte ora potrei farlo di portarle a 4V, ma non so se lo farò...72 ...
Forse è molto più importante con solo usare circuiti di clamping, ma anche di finire la carica a corrente decrescente e non 'di botto' quando I è ancora elevata (qualche A)

@roby: non mi intendo di cavi e connessioni, però le sezioni consigliate dipendono sempre dalla lunghezza del collegamento.
L'elettra monta cavi di circa53,5mmq (o forse 67,4). è vero che i piastrini sono 'pieni' e non intrecciati, ma sono circa la metà. Nelle batterie stanno 'stretti' perchè sono corti, ma io con 72 celle ho 72 collegamenti di 6cm (alcuni più lunghi in realtà) quindi più di 4m di piastrini!

L'altro motivo per cui ho deciso di maggiorarli è che NON sono sicuro ma mi è sembrato di percepire un piccolo riscaldamento dopo la scarica a 25A... e l'auto di picco ne tira anche130 circa!

Se qualcuno ha esperienza di cavi e dintorni...io per ora un po' di rame in più lo metto, sperando non lo scoprano i trafugatori di cavi elettrici..

stefanoPc
03-06-2013, 08:05
Ciao Complimenti per le sperimentazioni...
La carica iniziale a 4v el io non la farei sono piu i rischi dei benfici...
Attenzione a usare il tubi di rame schiacciato per le connessioni si rischia di sollecitare troppo i morsetti delle batterie col rischi di strappare tutto.
Le connessioni devono essere generose come sezione ma corte e soprattutto flessibili, le batterie durante il moto del veicolo si spostano continuamente anche se ben fissate...
In piu il rame dei cavi elettrici e' elettrolitico mentre quello dei tubi da idraulica non lo è quindi ha maggior resistivita'qundi la sezione dovrebbe essere ulteriormente maggiorata .
Piuttosto io preferirei dei lamierini di rame da lattoniere piegati a fisarmonica anche se sono meglio cavo con ansa e capocorda.:bye1:

riccardo urciuoli
03-06-2013, 09:44
Ciao Stefano, grazie per i consigli!

Io ho cominciato il puzzle, e pensavo di usare tubi schiacciati solo per connessioni tra celle solidali, intendo dire che buona parte delle celle le lascio impacchettate come sono nelle monoblocco (quindi legate da fasce metalliche e piastre sui due lati stretti); secondo te anche quelle possono muoversi tra loro?

In alternativa oggi provo la mia idea di compromesso: sezioni corte (2-3cm) di tubi rame forati nei quali, prima di schiacciarli, infilo 4 cavi isolati da 16mmq ciascuno; in pratica il tubo idraulico farebbe solo da capocorda, e otterrei una sezione pari alla originale ma con un profilo più schiacciato, visto che in altezza ho già problemi così.
Appena riesco metto una foto, come ti sembra l'idea?

AlessioF76
03-06-2013, 12:39
Volevo porre una domanda: nel mio caso le batterie lavorano con una scarica elevata , perlopiù qualche secondo in partenza, appena arrivo a velocità di regime la tensione risale subito, ne percorso di oggi non sono ma scesi sotto i 12V a batterie a quando mi fermo tornano a 13.5 circa, sembrano ricaricarsi di più in frenata rispetto quelle al piombo (forse è solo un impressione)..l il mio problema è:
Come faccio a capire quando fermarmi per non rovinare le batterie?
Quando sotto massimo sforzo (che dura 2-6 secondi) arrivano a 11.7?
Quando a velocità i croicera sono a 11.7?
Oppure Quando?

stefanoPc
03-06-2013, 15:59
Secondo me va meglio il tuo capocorda fai da te ! anche tra elementi impacchettati nel monoblocco il tubo di rame non lo userei.. ciao

riccardo urciuoli
03-06-2013, 20:56
@stefano: oggi ho provato a fare il primo, viene una ****ta! Alto solo 7mm invece dei 10 del cavo originale, e molto più flessibile! Quindi userò questa soluzione. Grazie per avermi messo il dubbio tempo fa!

@alessio: se hai voglia fai un circuitino come il mio, che dia un qualche allarme quando la batteria scende sotto gli 11,4-11,5V (anche sotto scarica intensa).
Un cicalino che ti faccia 'alzare' il piede o fermarti...io arriverò prima o poi a qualcosa che interagisca con la centralina per rallentare/fermare l'auto

AlessioF76
03-06-2013, 21:03
Ho ordinato i cicalini che si attivano a 12V il 5 maggio e mi sono stati spediti il 20.. appena mi arrivano gli faccio la "modifichina" per abbassare la tensione di attivazione, è sicuramente più comodo mollare l'acceleratore quando suona il beep che star a leggere 4 tester! Le mie batterie restano uguali entro gli 0.01V in carica e a vuoto, e i numeri di serie sono consecutivi... mi sento fortunato, ma prima o poi le scorchiero'!

AlessioF76
04-06-2013, 21:20
Questa sera ho corso poco al litio, ho messo in carica, il caricabatterie di serie è a 3 fasi, dopo 1,5ore era già alla seconda fase, la tensione delle batterie era a 13.7 tranne una a 14V, proprio quella sotto il caricabatterie, che sia il calore a fare questo scherzetto?

riccardo urciuoli
04-06-2013, 23:42
premessa... non vi arrabbiate, a volte il mio essere moderatore va in conflitto con il mio scrivere come utente qualsiasi, però vi avviso che con calma, se non lo fanno altri mod, eliminerò i post OT.

Questa mia discussione vuole essere tecnica e legata alle batterie al litio, ovviamente spero che altri diano contributi attinenti, però cicalini e costi di spedizione non c'azzeccano! (si scrive così?)

Alessio, visto? Che sia il calore o altro ti sta già succedendo quello che io ho riscontrato... le divergenze sono inevitabili senza circuiti di controllo!

Tornando in tema, metto un altro grafico interessante ma, attenzione, DA PRENDERE CON 'LE MOLLE'.

E' un po' l'inverso dei grafici di scarica. In pratica durante le ricariche ho memorizzato a vari intervalli di tempo tensione e corrente immessi nelle batterie.
Quindi non assorbiti da rete, ma proprio forniti dal CB! In tal modo i grafici sono svincolati dall'efficienza del CB, MA sono soggetti a imprecisioni perchè non potevo stare sveglio le notti a prendere i valori ogni pochi minuti.
A parte qualche curva un po' troppo staccata (probabili errori di misura...o di calcolo) dalle altre, il risultato è abbastanza coerente sia con i dati di scarica che con gli assorbimenti da rete (che comunque ho misurato).

30832

Il grafico conferma che le batterie 'accettano' più energia di quella nominale. Per semplicità mi riferisco ancora agli Ah, il calcolo in kWh dà risultati molto vicini come 'eccesso' rispetto al nominale.
Il grafico inoltre evidenzia l'inutilità di andare oltre i 15V, anzi direi conferma la correttezza della mia scelta di limitare la carica a 3,6x4=14,4V, a quella tensione tutte le batterie hanno immagazzinato il 100% della capacità nominale o più.
La curva è molto piatta fin dall'inizio, in realtà la 'piega' tra o e 25% è fasulla, per essere precisi il valore a 0% è la tensione a vuoto delle batterie scariche, molto variabile perchè i tempi trascorsi dalla scarica erano diversi (e comunque non risalgono tutte allo stesso modo). Dopo pochi minuti dall'inizio della carica la tensione è già sopra i 13V, anche a causa della corrente in ingresso che la alza di qualche decimo di V.

Per comodità, visto che io e molti altri usiamo celle singole o batterie 'aperte', ecco lo stesso grafico ricalcolato come media di tensione delle singole celle:
30833

ccriss
05-06-2013, 08:19
Grazie Riccardo, io sulle Winston ,colgo l'occasione per ricordare che anche io uso quelle, tempo fa avevo fatto un log di carica.
Colgo l'occasione per inserirlo insieme al tuo cosi' ci facciamo una idea tutti insieme :)
Il log è stato fatto sull'intero pacco batterie, quindi 20 celle, si tratta di celle bilanciate ogni giorno dal BMS, quindi posso dire piuttosto allineate.
Ecco i dati riepilogativi del test:
- La curva di carica è stata elaborata estraendo il valore medio delle celle.
- Le 20 Celle sono da 40AH e sono delle Winston LiFeYPO4
- La corrente di carica era di 7,6A
- I valori sono stati misurati a valle del carica batterie, quindi è stata misurata la corrente in ingresso al pacco.
- Le celle sono state caricate usando 8,7AH, quindi tenete conto che la curva è parziale rispetto a quella di Riccardo, è una curva di carica di una cella carica al 75%

Ecco l'immagine della curva di carica
30837


Qui sotto invece il grafico complessivo con l'andamento degli AH e degli A
30838

Se poi vi interessa spulciare meglio i dettagli qui trovate gli allegati in excel ed altre info

Il blog di Ccriss: Finalmente ho fatto un log sulla carica della batteria!! (http://eco-mobilita.blogspot.it/2013/03/finalmente-ho-fatto-un-log-sulla-carica.html)

riccardo urciuoli
05-06-2013, 12:09
si le tue curve le avevo viste, evidenziano meglio il punto di piena carica.... aahh che comodità arduino!
però in effetti, se ho capito bene, l'appiattimento a 3,6V non è delle celle ma merito del circuito bilanciatore passivo, giusto? Cioè il tuo grafico credo sia già legato ad una configurazione specifica.
Infatti io non ho visto la tendenza a fermarsi a 3,6V, ed è proprio questo il rischio che volevo evidenziare se non si controllano e bilanciano le celle singolarmente

ccriss
05-06-2013, 14:20
l'appiattimento a 3,6V non è delle celle ma merito del circuito bilanciatore passivo, giusto?

Si è cosi', e questo dipende dal 2 fattori, il primo è l'impostazione del carica batterie che ha come voltaggio target 3,6V * 20 celle = 72V, quando raggiunge quel voltaggio inizia la fase voltaggio costante corrente variabile e parallelamente i bilanciatori iniziano a lavorare. Nel mio caso, essendo le celle tra loro già bilanciate, tutte raggiungono piu' o meno insieme i fatidici 3,6V. A quel punto il carica batterie carica costantemente 0,07A che è esattamente la corrente di shunt del BMS.

Della curva, l'aspetto piu' interessante è l'accelerazione di salita del voltaggio tra i 3,45V ed i 3,55V, indica che le celle sono cariche (infatti oltre ha caricato pochissimo, 0,5AH se ricordo) , ma la curva cambia in funzione dell'amperaggio esattamente come avviene anche nella scarica, ma io carico a 0,2C (8A su 40AH) , mentre tu a 0,41 (25A su 60AH).
Se avessi caricato ad 1C o di piu' il mio grafico sarebbe stato diverso, avrebbe avuto un voltaggio piu' alto, senza contare i fattori legati alla temperatura che alterano anche loro la curva.

P.S.: Se un domani vuoi loggare i dati con Arduino basta dirlo, ne compri uno ,ti giro il codice e se hai un PC ti installo l'applicazione Java che riceve da Ardu e scrive su disco tutto quello che vuoi. Poi prendere il file e farci analisi diventa piu' divertente :). Tanto siamo vicini di "casa".

Spuzzete
08-06-2013, 01:24
Nota di moderazione.

I messaggi non attinenti sono stati spostati principalmente nella discussione: http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14754706-batterie-per-trazione-carica-scarica-storage-2.html

(http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14754706-batterie-per-trazione-carica-scarica-storage-2.html)Vi prego di attenervi tutti quanti al titolo della discussione. Ci sono già altre discussioni che trattano le altre tematiche riguardati datasheet, prezzi, cicli di scarica ed uso-manutenzione.

lucusta
08-06-2013, 19:37
criss, ma hai anche qualche andamento della temperatura in funzione alla carica nei meandri delle tue sheet?

ccriss
08-06-2013, 21:51
Nel blog avevo messo l'Excel con i tutti i dati da cui sono partito per fare i grafici
Qui sotto c'e' il link al documento... Se accedi , nel header trovi varie info tra cui la temperatura esterna e quella delle batterie. Il sensore della batteria è semplicemente incastrato ed incollato tra due celle nel box batterie per cui non so quanto possa essere indicativo ed utile.

In sintesi trovi che la temperatura di partenza 21,6 gradi e finisce a 21,8 gradi con temperatura esterna di 13,6 gradi.
Avendo caricato le celle quando erano già belle calde ed avendolo fatto per solo 8AH non aiuta molto.

https://docs.google.com/file/d/0B3M-qkvpYHMccHBUODFjTVJHbFU/edit?usp=sharing


(https://docs.google.com/file/d/0B3M-qkvpYHMccHBUODFjTVJHbFU/edit)

AlessioF76
10-06-2013, 20:27
In questo giorni ho fatto diverse misurazioni e prove.... scariche forti, scariche moderate, ricariche senza equalizzazione e ricariche delle singole batterie a 14.5V.... Vedo di riassumere brevemente la MIA esperienza con 4 batterie in serie:

Nell'utilizzo in fascia di tensione media (12V-13.5V sotto carico) i pacchi batterie sono molto simili come tensione e corrente , nell'uso fino a 2C le differenze di tensione sono entro i 10mV.

dopo diversi giorni di utilizzo con la ricarica di serie del birò (la tensione arriva a 55V o 57v con opportuni accorgimenti), quando la tensione del pacco arriva a 55 il caricabatterie scende di tensione, le batterie si caricano a tensioni differenti (per esempio una batteria a 14.4 e la minima a 13.8)...l giro di 2 ore tornano tute a 13.50V ne comunque dopo pochi minuti di utilizzo scendono di tensione e si portano alla stessa tensione...

Caricandole singolarmente a 14.5V con 8A amper... nonostante la tensione complessiva del pacco batterie sia quasi la medesima (qualche Volt in più) le batterie restano cariche a tensioni uguali 13.90 V

dopo la ricarica di equalizzazione (una alla volta) ho fatto un bel giretto, le tensioni restano più o meno uguali e anche durante la ricarica del birò! Dato che il caricabatterie del birò alla fin fine carica il pacco a 55.6V provo a lasciar proseguire la seconda fase di carica del caricabatterie di sere... e vediamo cosa succede alla tensione delle celle.

Conclusione (?): dopo i primi 10 cicli circa, le tensioni a " quasi scarico" o "quasi tutta carica" delle batterie iniziano a differenziarsi, e una ricarica batteria per batteria a 14.5 SEMBRA rimettere "in pari" le batterie

riccardo urciuoli
11-06-2013, 00:35
Bravo Alessio!

Confermi grosso modo quanto ho notato io. Il fatto fondamentale da tenere sempre presente è che se si fa una ricarica in serie (come su tutti i veicoli, scooter compresi) è molto meglio aprire le monoblocco, e comunque è indispensabile montare un circuito equalizzatore.
Infatti nella fase in cui cala la corrente (credo tu abbia sbagliato a scrivere tensione) le tensioni tendono a separarsi, o per lo meno io alla fine di una ricarica serie molto luga, con corrente finale molto bassa (praticamente nulla) ho trovato una delle monoblocco leggermente sopra i 16V!
E al suo interno le celle potrebbero essere diverse, quindi sopra la tensione di guardia!
Quella differenza di 0,7V che hai trovato dopo poche ricariche può aumentare, e con serie lunghe come sulle auto (18...) è ancora peggio.

Tu hai fatto equalizzazione 'attiva', fattibile per gli smanettoni ma non su tutte le ricariche; è utile, ma non tutela: secondo me se ti capita un viaggio vicino all'autonomia limite potresti rischiare guai anche se fosse la prima ricarica dopo l'equalizzazione.

lucusta
11-06-2013, 21:24
una curiosita':
potreste pesare le singole celle o i singoli blocchi?

riccardo urciuoli
11-06-2013, 22:45
già fatto vedi in 1a pagina... sono coerenti con gli 11,5kg dichiarati per le monoblocco e 2,3kg per le celle (intendo da 60Ah).

Bene, scusate la pausa causa lavori, ecco a voi altre memorabili curve!

La prima, tanto per dare un esempio di monoblocco meno 'brillante':
30967

E invece il risultato di faticose elaborazioni semi-manuali dei dati del cell-log durante le scariche:

30968

30969

Bene, è tardi e poi voglio che si scateni l'inferno...da parte vostra ovviamente!
Vediamo se riuscite a interpretare le curve e trarne delle conclusioni, poi vi dico le mie così non vi influenzo....

Aiuto solo dicendo che le curve sono separate in due, in ogni grafico in alto quelle con scarica a 10A, in basso a 25A.

Aspetto commenti!

ccriss
12-06-2013, 10:19
Riccardo,guardando il 3 grafico (per semplicità) la mia prima osservazione è il gap di voltaggio tra la scarica a 10A e quella a 25A, trovo la differenza di voltaggio piuttosto alta. Se il calo di voltaggio, e credo che sia cosi', è direttamente proporzionale agli ampere di scarica, mi aspetterei dei grafici a 60A (1C) bruttini.
Se prendo come punto di riferimento del 3 grafico il minuto 50, a 10A di scarica ho un valore medio di 3,23V, mentre su 25A di scarica ho un valore medio di 3,18V. Quindi posso dedurre che 15A di (25A -10A) danno un calo di tensione di 0,05V (3,23V-3,18)). Quindi potremmo dire che ogni ampere scaricato abbassa il voltaggio di circa 0,003V (0,05/15).

Quindi sempre simulando, se scaricassi 60A (1C) dovrei ottenere un calo di voltaggio a cella di 0,18V (0,003*60).
Sempre simulando, se scaricassi 120A (2C) dovrei ottenere un calo di voltaggio a cella di 0,36V (0,003*120).
Se scaricassi 180A (3C) dovrei ottenere un calo di voltaggio a cella di 0,54V (0,003*180). Se uso come riferimento 3,3V come voltaggio di cella a circuito aperto con carica vicina al 100% otterremmo la tensione della cella sui tre casi rispettivamente a 3,12V (1C), 2,94V(2C) e 2,74V (3C).

Guardandoli cosi' non sembrano fantastici per celle che dovrebbero scaricare a 3C, ma essendo conteggi totalmente spannometrici..

Dimenticavo, con questi dati potremmo calcolare anche la resistenza interna della cella che risulterebbe di circa 3 mOhm che sembrerebbero un po' alti


Diciamo che è per fare un po' di elucubrazioni, difficile dare un senso preciso senza avere i dati veri e propri, bastano 1 decimo di volt per cambiare .:)

ccriss
12-06-2013, 10:39
Ed ecco una bella foto di una cella Winston da 40AH e relativo peso da aggiungere alla collezione di informazioni su queste celle.



Come vedete il peso è 1,563Kg è molto simile a quello dichiarato di 1,5Kg

30972

AlessioF76
12-06-2013, 12:13
x CCRISS le mie 40AH "cedono" meno in tensioni rispetto alle tue stime sulle 60AH, partendo con 13.8V a vuoto la tensione a velocità di crociera (60A da opuscoli) la tensione scende a 12.50V (3,12 cella) circa, anche in salita (limitata a 80A da un vecchio depliant ) non si scende sotto i 12.30v (3.07 cella). Anche dopo aver consumato 30Ah (stima fatta con le indicazioni del caricabatterie) la tensione non scende sotto i 12-11,9V in accelerazione... Solo con il boost la tensione scende VELOCEMENTE e mi fermo a 11.4 (in pratica sono già a 40Km/h) appena tolgo il boost la tensione torna istantaneamente oltre i 12 V

Spuzzete
12-06-2013, 13:41
già fatto vedi in 1a pagina... sono coerenti con gli 11,5kg dichiarati per le monoblocco e 2,3kg per le celle (intendo da 60Ah).

Bene, scusate la pausa causa lavori, ecco a voi altre memorabili curve!

La prima, tanto per dare un esempio di monoblocco meno 'brillante':
30967


Wow!Terribile il grafico qui sopra, ma a quanti A scaricavi? Quanti A hai estratto dopo 5 ore e dopo 5 ore e mezza? Queste sono le celle su cui farei in po' di indagini e prove di carica/scarica per vedere se dopo qualche ciclo si stabilizzano. Sarebbe anche interessante testare la resistenza interna.

Gli altri due grafici sembrano in ordine, nel senso che è un po' quel che mi aspettavo, la curva di scarica a mio avviso non è proprio così piatta, si possono usare i dati per costruire una sorta di undicatore di carica a seconda della tensione del pacco bat.

GianniTurbo
12-06-2013, 13:44
Qualche anno fa mi eccitavo per altri tipi di curve... ;)

riccardo urciuoli
12-06-2013, 16:47
@criss: ecco perchè aspettavo voi, a me a prima vista era sembrato un ottimo risultato!

Dovrò verificare sul veicolo, ma così spannometricamente non mi sembra così male specie a scarica avanzata: io con le pb da avviamento vedevo cali di 1-2V per batterie a correnti elevate, diciamo di picco (150A molto circamente..).
E credo che le batterie di avviamento siano ottime come R interna, anche se non durano...

Quello che mi piace, a parte la caduta ad alte I da verificare, è l'assenza quasi totale di effetto peukert almeno a questi amperaggi, e la Rinterna (o caduta di tensione se preferite) che non peggiora apprezzabilmente al procedere della scarica.

@spuzzete: quello era a 10Ah, interessante per ricordare a tutti l'importanza del monitoraggio sulle singole celle (checchè ne dicano i produttori)
Dice anche una cosa positiva, cioè (per lo meno su batterie nuove) che gli squilibri diventano consistenti solo vicino e dopo il 100% della capacità nominale prelevata.
In pratica era prevedibile, se si sfruttano al limite le celle le pur minime differenza di Ah reali provocano una divergenza e conseguente 'pericolo' per le celle s****te

lucusta
12-06-2013, 19:06
criss, tieni in considerazione che stai considerando un voltaggio di "carico" su una cella presumibilmente carica.

su una cella abbastanza carica non e' molto importante che il voltaggio rimanga sempre sopra a 2.65V (cosa che sarebbe realmente difficile anche con 10C, per queste celle), perche' e' il deflusso dell'energia che causa questo, ma comunque hai ancora abbastanza reattivi omogenicamente dispersi per produrre nuova energia senza causare lacune, e quindi provocare una maggiore richiesta solo su determinate zone surriscaldando gli elettrodi e rovinandoli.
il problema nasce quando non hai piu' "carburante", e quindi e' probabile che alcune zone rimangano a secco (lacune), incrementando il lavoro locale delle altre zone, e cuocendo cosi' quella zona dell'elettrodo.
in piu' il fatto di avere una bassissima quantita' del reagente ridotto allunga il tempo di ricarica all'infinito (per quelle zone), disomogeneizando la dispersione dei reagenti, e percioo' riducendo notevolmente la superficie attiva, quindi la capacita' totale.

il pericolo e' di chiedere overload a cella scarica... se lo fai a cella carica procura molti meno problemi.

riccardo, da quello che si nota dai grafici ci sono la batteria 2 e 4 che sono o piu' pesanti o di altro lotto, in cui hanno usato sali piu' puri e/o laminati per supporto elettrodi con meno resistenza.
sono costantemente sopra del minimo 10%, mentre le altre, pur avendo voltaggi differenti in partenza, sotto carico hanno andamenti con una varianza talmente bassa che si puo' trascurare.

cosa comporta questo?
prova a mettere una stilo ed un torcione in serie, e vedrai che la stilo siscaldera' ben piu' di quanto farebbe se avesse in serie una gemella.
quelle due batterie possono portare disalineamenti e carichi termici indesiderati.... vanno di piu', ma non e' detto che sia meglio... e' sicuramente meglio averle tutte uguali.



Come vedete il peso è 1,563Kg è molto simile a quello dichiarato di 1,5Kg

purtroppo non e' un dato sensibile, ossia che tu abbia tutte le celle a 1,5 o tutte a pesi diversi non ha nessuna relazione con il loro funzionamento.
ho chiesto del peso delle singole celle perche' se la differenza era notevole (e sulle celle grandi lo puo' essere) poteva essere una possibile spiegazione, ma non la spiegazione certa.

questa differenza di 63 grammi puo' indicare:
che il case di plastica e' di una lavorazione di lotti "grossolana" e dimensionalmente piu' elevata, quindi dentro sono uguali, o meglio ancora che questo case pesa il triplo degli altri e visto che la cella pesa uguale e' sottostandardizzata o vero anche l'esatto inverso.
e la stessa cosa si puo' dire per le lamine dei supporti elettrodo, della loro purezza o giusta lega, della purezza dei sali, del materiale dei dadi e di ogni singola variabile che compone questa cella...


Sarebbe anche interessante testare la resistenza interna.

ecco, questo e' gia' un dato piu' indicativo.

riccardo urciuoli
13-06-2013, 00:04
riguardo la resistenza interna più che stimarla come ha fatto criss non saprei...

@lucusta: no credo tu abbia inteso male i grafici...
Quello con sfondo giallino evidenzia un certo squilibrio all'interno di una monoblocco, ma ripeto è uno squilibrio solo a fine scarica, e poi la monoblocco era stata caricata e scaricata senza equalizzare le celle (così come tutte le altre batterie).
Cioè intendo dire che questi grafici sono riferiti a monoblocco aperte ma NON gestite con equalizzazione, quindi qualcosa dovrebbe migliorare con equalizzazione in ricarica.

I grafici che tu hai interpretato come celle anomale sono riferiti come ho detto a due correnti diverse di scarica, le curve più alte a 10A e quelle più basse a 25A.
Le ho messe insieme sia per evidenziare la caduta di tensione, sia la minima differenza di Ah effettivi erogati, per lo meno a queste correnti 'moderate'

Spuzzete
13-06-2013, 03:20
riguardo la resistenza interna più che stimarla come ha fatto criss non saprei...

Su ebay si trovano strumenti per la misurazione della resistenza interna a circa 30 euro, roba cinese, ma sembra che siano abbastanza affidabili da quanto leggo su altri forum.

Il post di Criss:


Se prendo come punto di riferimento del 3 grafico il minuto 50, a 10A di scarica ho un valore medio di 3,23V, mentre su 25A di scarica ho un valore medio di 3,18V. Quindi posso dedurre che 15A di (25A -10A) danno un calo di tensione di 0,05V (3,23V-3,18)). Quindi potremmo dire che ogni ampere scaricato abbassa il voltaggio di circa 0,003V (0,05/15).

Quindi sempre simulando, se scaricassi 60A (1C) dovrei ottenere un calo di voltaggio a cella di 0,18V (0,003*60)...


Mi ha incuriosito, perchè sulle mie celle ad alta scarica, ad occhio non è proprio così, ma faccio dei test per approfondire e poi vi dico.

Aggiunta - edit :

Ok, ho fatto dei test veloci su una cella ad 1C/2C/3C. La stessa cella è stata caricata e scaricata per i test. Queste celle sono Li-Mn e non LiFe, ma il concetto dovrebbe essere simile, ovvero il calo di tensione è si in qualche modo proporzionale alla corrente richiesta ma NON è lineare:

http://jacklithium.files.wordpress.com/2013/06/limn_1c_2c_3c.jpg

Nel caso specifico sulla linea verde verticale (che indica il 75% della capacita) abbiamo:

1C: 3.433V
2C: 3.206V
3C: 3.070V

Non ho ancora fatto i calcoli, ma mi sarei aspettato molto peggio dalla scarica a 3C. Stasera farò anche prove a 4C e 5C.

Se volete mandarmi una cella LiFe vi faccio volentieri i grafici, per ora ho solo LiMn e Li-Ion a disposizione.

Per ora lascio qui questo messaggio, ma ho aperto un'altra discussione qui: http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14755296-batterie-per-ad-alta-capacita-di-scarica-per-veicoli-elettrici-test-e-considerazioni.html#post119450199 per non inquinare questa discussione che tratta solo le Lifepo4 di Winston/Thundersky

riccardo urciuoli
13-06-2013, 21:02
oddio, ho creato dei mostri! 'sto 3d sta diventando un'enciclopedia delle celle litio!

Riguardo le curve di spuzzete però siamo OT, nel senso che sempre litio è ma mi sembrano molto differenti, basta vedere un dV tra inizio e fine scarica di ben 0,4V a 1C. Forse è fovuto all'età delle celle, ma potrebbero avere un comportamento diverso anche da nuove.

Come si spiega la non linearità? Boh, così per sparare un'ipotesi potrebbe essere dovuta al riscaldamento, che di solito 'accelera' le reazioni chimiche (e infatti tutte le batterie faticano a freddo)
Cioè mi sembra ragionevole che aumentando I le celle si scaldino e 'conducano' meglio.

Questo anche se esternamente, per lo meno nel mio caso, sembravano a temperatura immutata

Però non vado oltre perchè non sono un esperto....

lucusta
13-06-2013, 21:28
in verita' conducono meno, perche' aumenta la resistenza interna, ecco perche' la retta va' piu' a picco.
la migliore temperatura per la chimica litio e' 25°C oltre i 60 gia' hai dei problemi e sotto non hai la giusta temperatura di attivazione per la reazione....
ricorda che la reazione non avviene allo stato di soluzione, ma allo stato di solidi, che e' decisamente diverso (le reazioni tra' gas e solidi sono favorite generalmente dalla temperatura).

per quanto riguarda le tue, credo che la differenza di temperatura, anche dopo 5 ore, sara' stata di meno di 5 °C: grosse e pesanti e scaricate a fattori molto bassi, oltre al fatto che hanno una chimica diversa (l'ossigeno serve a "rallentare" la reazione; in pratica funziona come inibitore per evitare una reazione istantanea, e il fosforo ne lega 4, il cobalto e il manganese solo 2, anche se il sale lega 2 Mn e 4 O), e comunque hanno una densita' energetica inferiore, percio' prendendo due celle, una a LiMn2O4 e una LiFePO4 a parita' di carica nominale, la LiFePO4 peserebbe il doppio, quindi a parita' di ampere di scarica, il calore prodotto riscaldera' molto meno quella piu' pesante, la LiFePO4.

i dati che state raccogliendo sono molto interessanti, e la discussione molto stimolante (ho gia' un paio d'idee per delle celle nuove, ad aver la possibilita' di produrre dei prototipi).

AlessioF76
13-06-2013, 22:26
Nel mio caso le batterie sono decisamente più spremute, monto 4 x 40AH che vengono scaricate a 60-80A se non oltre, non ho misure precise, mi stò attrezzando, uso il mezzo quotidianamente, in genere vado al litio e torno al piombo (ho 2 pacchi batterie). Le piombo da 100Ah ormai al 50% (forse meno) appena attivo i boost crollano istantaneamente di 3V su 48-49 in corsa. le life 53-54v a vuoto in accelerazione scendono a 51-49 ma se attivo il boost scendono LENTAMENTE di tensione...

Nota 1: Le 2 batterie che ho caricato da nuove a 14.5 in carica e scarica mantengono una tensione molto simile (differiscono max 100mV)

Nota 2: le altre 2 batterie sono state caricate da nuove a 16V, una ha sempre qualche decina di mv più delle altre, l'altra qulache decina di mv in meno!

Nota 3: una carica a 14.5V batteria per batteria mi mantine le batterie quasi alla stessa tensione per 5 cicli al 50-70% di scarica poi iniziano a differire di circa 100mV

per mia fortuna ho solo 4 batterie !
Concordo con la necessita di un bilanciamento cella per cella, a breve apriro' i "pacchi"

riccardo urciuoli
14-06-2013, 00:32
@lucusta: considera però che quando ho fatto i test sembrava quasi inverno, c'erano 12-13°C in alcuni casi fino a max15-18°C.
Le batterie erano tenute fuori o in casa, quindi comunque T di partenza e T ambiente ben sotto i 25°C.
Interessanti i tuoi propositi, Lucusta sei del settore o solo un appassionato alle chimiche di batteria?

In effetti come aveva forse detto Spuzzete sarebbe interessante ripetere il test a caldo, ma non chiedetemi di aspettare, ormai il montaggio è quasi ultimato!

Prova a proporre alla ditta di regalarmi una batteria per i test estivi, per esclusivo interesse teorico e gli farebbe una pubblicità gratuita... ma sti cinesi non ci sentono da quell'orecchio...

Alessio, guarda che io le ho scaricate a 25A per semplicità (scariccatore autocostruito), ma sull'auto le correnti di spunto della Seicento arrivano a 150A, anche per questo ho scelto le 60Ah... quindi l'uso alla fine è simile al tuo.

Spuzzete
14-06-2013, 01:50
Ho spostato i messaggi miei e di lucusta in un'altra discussione perchè trattano altre chimiche e celle diverse.

Il mio appunto è che però nessuno ha ancora dati di scarica di queste celle ad 1C e 2C costanti. Quelli sono i dati piu interessanti per capire la caduta di tensione ed il comportamento nella realtà.
Mi si può dire che in media la scarica è 0.5C o giu di li ma comunque in accelerazione ed in altre condizioni si va facilmente oltre i 100A, soprattutto sulla 600.

:bye1:

ccriss
14-06-2013, 09:24
Ho recuperato un grafico in cui avevo scaricato 33Ah su 40AH facendo un percorso senza semafori e quindi ad un amperaggio di scarica piuttosto costante, non si puo' usarla per come grafico di scarica, ma è interessante per dare qualche informazione aggiuntiva.
Ricordo che si tratta di 20 celle Winston da 40AH.

La temperatura in partenza è di 14°C a e dopo 60 minuti di lavoro passa a 30°C!! Questo da una idea di quanto salga la temperatura durante l'esercizio. Devo dire che conta molto la temperatura di partenza, se fossi partito a 25°C invece che a 14°C sarebbe salita molto meno per via della resa migliore alle temperature piu' alte.
Le performance delle celle si sono mantenute buone, infatti come vedete il voltaggio resta abbastanza piatto, lo scopriremo quando avremo dei grafici ad 1C o 2C, ma penso che le celle eroghino a 1C ancora ben di piu' dei 40AH di targa.

P.S.: Io ho una cella da 40AH non utilizzata che si potrebbe usare per fare qualche prova di scarica, ma non ho uno strumento che consenta di scaricarla a 40A o oltre, se qualcuno vuole usarla la posso mettere a disposizione della causa:spettacolo:

31021

GianniTurbo
14-06-2013, 09:32
Se non c'è nessuno di Milano ma solo a Roma e se mi garantite che me la trattate come un figlio ne posso PRESTARE una anch'io per la causa.
io posso solo scaricare a 1A, con l'emax B6.
Anzi ne dovrei testare altre 3 che ahime a cuasa mia sono andate sotto voltaggio, e che sono risucito a recuperare, ma che con la scarica a 1A danno 32-39A / contro gli oltre 50A di una buona.

lucusta
14-06-2013, 18:00
Ho spostato i messaggi miei e di lucusta in un'altra discussione perchè trattano altre chimiche e celle diverse.
si, ed e' l'ennesimo thread che splitti... ne avevo uno solo ed ora sono una decina ;)
comunque hai ragione; meglio separare gli argomenti; qui thundersky LFP, in pacchi o singole, almeno si puo' capire quali sono le reali possibilita' di queste celle.

Riccardo, semplice passione, anche se pratico chimica, ma in settore totalmente (purtroppo) diverso.


Il mio appunto è che però nessuno ha ancora dati di scarica di queste celle ad 1C e 2C costanti. Quelli sono i dati piu interessanti per capire la caduta di tensione ed il comportamento nella realtà.
Mi si può dire che in media la scarica è 0.5C o giu di li ma comunque in accelerazione ed in altre condizioni si va facilmente oltre i 100A, soprattutto sulla 600.

:bye1:

150 ed anche limitati, perche' in una normale ripresa vedo il consumo istantaneo della mia auto passare dai 4 l/100km a 12-13 l/100Km ed alle volte anche piu' (se con marce basse);
quindi un assorbimento di "solo" il 50% in piu' e' solo limitato dalla centralina, perche' diversamente sarebbe facilmente il triplo od oltre.

riccardo urciuoli
14-06-2013, 21:21
@spuzzete: non volevo 'mandare via' il tuo post, lascialo pure, comunque l'altra discussione diventerà interessante...

Secondo me possiamo procedere così: per batterie molto utilizzate e disponibili un 3d specifico se qualcuno ha modo e voglia di testarle più o meno accuratamente.
Invece nel 3d nuovo possiamo confrontare le curve di scarica delle varie chimiche, per esempio quando avrò tempo potrò testare le batterie al pb da avviamento che ho usato, anche se sono già abbastanza degradate (credo).

Riguardo i test ad alta C nel mio caso il circuito non lo permette, e comunque vorrebbe dire stressare le celle, solo per un test...non so chi vorrà farlo.

Non sono del tutto d'accordo sull'utilità impellente di un test ad alta C, per i seguenti motivi:

- si stressa la cella, molte chimiche accettano scariche elevate per tempi ridotti
- può essere interessante per studiare la chimica, ma nell'uso reale di un veicolo una scarica a 2C (o anche solo 1C) COSTANTE non avviene mai, altrimenti si avrebbe solo 1/2h o 1h di autonomia...

Insomma, stop, rallentamenti e addirittura frenate rigenerative secondo me (opinione non supportata molto da dati teorici) fanno assomigliare l'uso a una scarica a corrente moderata, come la mia a 25A o meno.
Auto o scooter hanno autonomie che corrispondono di solito almeno a 2 ore di uso, a meno di voler testare le batterie per un viaggio autostradale.

riccardo urciuoli
20-06-2013, 23:29
Finalmente!

Ho montato le 72 (..) celle, con relativi cavi per circuiteria di controllo e bilanciamento.

Oggi ho fatto un giretto, le batterie erano state ricaricate singolarmente o a a gruppi di 3 in casa. La cosa più positiva è l'estremo allineamento delle tensioni a vuoto, ma anche dopo la scarica parziale dovuta al giretto di circa 10km.
Da un lato è positivo, dall'altro chiarisce che le tensioni a vuoto dicono proprio poco...

Dopo il giro, con macchina ferma ma fari e inverter accesi (quindi non proprio a vuoto) le celle erano tutte a 3,31V tranne una sola a 3,28!

Ma invece il grafico fatto in viaggio con cell log parla chiaro: le 60Ah ci voleveno proprio! I picchi bassi sono tratti fatti in modalità extra super power, quindi 30kW.
Corrispondono a tensioni di cella medi intorno ai 3V -> Vtot=216V circa -> I=140A circa.
Quindi, a 2,3C circa, le tensioni si abbassano a 3V MA c'è una cella su 8 che già sfiora la soglia dei 2,7V! Urge il circuito di limitazione a basse V!
31209

Bene, per ora è tutto, altri dettagli prossimamente su questo 3d oppure ovviamente in:
http://www.energeticambiente.it/fiat-seicento-elettra/14752724-storia-di-eli-3.html
(http://www.energeticambiente.it/fiat-seicento-elettra/14752724-storia-di-eli-3.html)
ciao!

ccriss
21-06-2013, 08:48
La cella che scende a 2,7V è sospetta, vedo che si comporta in modo anomalo anche in fase di carica (mi sembra di vedere anche il regen attivo nel grafico)... Io prima di preoccuparmi della cella controllerei bene il contatto del cellog o dei cavi di potenza, mi sembra troppo differente dalle altre. Poi se è proprio cosi', direi che è una cella nata male. Ma sulle 72 celle ce ne sono altre secondo te in quelle condizioni?

P.S.: Sono perfettamente d'accordo con te, con quelle scariche le 60AH ci stanno proprio bene, mentre le 40AH sarebbero state troppo stressate!

riccardo urciuoli
22-06-2013, 01:03
Criss, guarda che orario per risponderti a ragion veduta e capire i limiti delle batterie!

Ho deciso di continuare qui perchè sono osservazioni troppo specifiche sulle celle litio per metterle nella 'storia di Eli'...

Quindi un po' di dati sulla Elettra, tanto per aiutarvi a interpretare i grafici...

L'auto ha due modalità, D dovrebbe essere a 15kW, S limitata a 30kW.

Nei test ho cercato, compatibilmente col traffico, di usare i 15kW in maniera più costante possibile, più brevi spunti a 30kW in tangenziale o rettilinei lunghi.
Intervallo di logging 5s un po' eccessivo, i prossimi li farò a 1sec.
Considerate anche che raggiunti i 100km/h l'auto limita, quindi la potenza assorbita comincia a calare.

Accelerazioni dichiarate 0-50 8secondi, 0-80 20 e 0-100 28 secondi.

Primo grafico: celle da n1 a n8:
31236
tutto ok, partito con ricarica quasi completa; le celle sono molto vicine. Strada trafficata, il pezzo @30kW è stato breve.
a 15kW circa 3,23V medi; sul pacco stimo circa 3,23x72=232V quindi 15000/232=64,5A
a 30kW circa 3,11V -> 224V tot -> 134A

Secondo grafico: celle da n11 a n18:

31237

le celle hanno circa 4km in più sul groppone; era tardi quindi strada libera
Le tensioni medie sono simili, ma in queste 8 c'è una cella 's****ta'. Non so se è la stessa del 1o grafico, ma stesso comportamento, si siede di più e sale di più in frenata rigenerativa

Per altri due set di 8 celle ho ottenuto valori simili e squilibri minimi.

Tornato a casa, ricarica di 3,5kWh dopo 31 km percorsi; quindi non totale e non so dirvi per ora quanto mancava.

Poi percorso di circa 11km in andata e 11km in ritorno, di cui 4-5 in autostrada.
All'andata:
31238

la cella celestina è un po' s****ta, con squilibrio però di soli ,2V e tensione intorno ai 2,9V

Al ritorno:

31239

il tratto 'lungo' è autostrada a 15kW, con alla fine uno spunto a 30kW; poi altri spunti di cui uno in rotonda col quale ho stupito i ragazzi e sverniciato all'esterno un termico che voleva passarmi...
La cella rossa sembra un po' bassa, ma negli spunti a 30kW stranamente regge, e anche in frenata resta bassa. Potrebbe essere una un po' meno carica in partenza?

Altre mie osservazioni: alcune irregolarità sono sospette, ma non credo (mi rivolgo a Criss) sia un problema di cablaggi: le batterie sono in serie, quindi un cavo di potenza in perdita abbasserebbe la tensione di tutto il pacco ma non quella di cella letta dal cell log, perchè i cavi di sensing sono proprio sulle celle. Dovrebbe essere una resistenza elevata proprio del contatto, ma mi sembra improbabile.

Se fossero le vibrazioni... perchè sempre la stessa cella su 8?

Bah, aiutatemi a capire, ma credo sia lo sparpagliamento delle caratteristiche, stiamo comunque parlando di scariche elevate.

Sono un po' pentito di non aver scritto tutte le posizioni delle celle per poter correlare queste misure ai test precedenti, ma proprio non avevo più voglia...

roby.lt
22-06-2013, 08:26
Ho letto che le batterie LiFe, con scariche anche di 10C, scendano subito a tensioni di 2,7-2,8V, però mantengono questa tensione fino a batterie quasi scariche, perciò puoi provare a fare anche 50Km e verificare.

AlessioF76
22-06-2013, 10:27
@ roby, credo che il "problema" del fae lavorare a basse tensioni cella, sia la durata delle celle stesse (intesa come cicli di vita) e in secondo luogo il bilanciamento delle stese, è dovuto alla tecnologia delle celle litio, ho letto test indipendenti sule celle a123 scaricate a elevatissima corrente, funzionano ma durano meno di 100 cicli, scaricate in modo appena meno stressato le celle possono essere ricaricate centinaia di volte e così via.

riccardo urciuoli
22-06-2013, 11:39
Infatti... i dubbi sono sia sull'opportunità di far lavorare le celle ad alti C e basse tensioni per tratti lunghi, sia il fatto che eventuali celle sbilanciate in una serie così lunga possano essere danneggiate se non si interviene.

Sono all'inizio di una lunga avventura... l'intenzione è di implementare un allarme quando una o più celle scendono a 2,8V, prima sonoro che faccia alzare il piedino, poi se riesco che vada a ridurre la potenza erogata dall'inverter.

lucusta
22-06-2013, 19:10
non sai proprio a che livello e' nella serie quella cella particolare?
mi viene il dubbio che sia o una delle celle che sta' proprio nel mezzo della serie, quella che e' piu' vicina al positivo o la prima cella della serie; la testa positiva.
se puoi verificare mi toglieresti una curiosita'.

riccardo urciuoli
22-06-2013, 23:38
no lucusta, la posizione non c'entra a meno che alcune posizioni siano sottoposte a diversa temperatura. Però proprio non c'entra la posizione 'elettrica' nella serie. Nel collegamento serie sono tutte soggette agli stessi picchi di corrente erogata o assorbita

Infatti le celle basse sono poche e sparpagliate. Comunque la posizione la so bene, i numeri sono progressivi da 1 (1a della serie - 0V) a 72 (Ultima, uscita a 230V circa)

ccriss
23-06-2013, 11:24
Criss, guarda che orario per risponderti a ragion veduta e capire i limiti delle batterie!


Riccardo, gli ultimi grafici che hai postato sono molto interessante perche' allargano l'ambito su 16 celle e mostrano quanto queste, sottoposte a scariche piu' alte mostrino le loro differenze amplificandole. Se di tutte le 72 celle ne hai una sf...ta, allora quando metterai il controllo sul voltaggio inferiore a 2,8V ti impedirà di fare i KM che la tua auto merita. Se sono i cablaggi, allora la cosa si sistema in un attimo, a me è capitato piu' di una volta (almeno 2 volte), ed io ho solo 20 celle, che dopo vibrazioni , buche e umidità, il mio BMS staccava a causa di contatti deboli. Quindi secondo me dovresti controllare bene che siano a posto. A guardare i grafici sembra che qualcosa di strano ci sia, ad esempio il terzo grafico mostra una cella in colore rosso, che sia sulla scarica che sul regen ha il voltaggio piu' basso delle altre. In teoria avrebbe dovuto mostrare in regen il voltaggio piu' alto se ins carica sta in basso. Che sia il cellog ad avere problemi in lettura?


Sempre sul terzo grafico, la cella in azzurro sembrerebbe parecchio piu' debole delle altre 7, ma in altri punti del grafico si comporta meglio della rossa, anche questo suona strano. Normalmente la cella piu' debole resta piu' debole su tutte le scariche e non solo su alcune. E' per questo che penso ad un problema di contatti..


Il mistero si infittisce, ma considerando che basta una sola cella sf...ta a limitare tutto il pacco, è sicuramente utile capire che succede, come è utile capire se acquistare queste celle significa trovarsi delle differenze cosi elevate, specie con una serie di 72cell!!


Possibile che il produttore possa vendere celle con tolleranze cosi' diverse tra loro? Magari provo anche io nel mio piccolo a fare qualche verifica magari a mano sulle celle, devo solo trovare il modo di simulare un amperaggio costante e verificare il voltaggio sulle singole celle..

Ringrazio ancora Riccardo per tutte le info che sta tirando fuori, sono davvero molto interessanti!

riccardo urciuoli
23-06-2013, 11:43
Criss, io devo proprio sperare non sia il cablaggio...parliamo di un'auto 4 posti, con celle nei cassoni... per arrivarci devo metterla sul richiponte e lavorarci per giorni!
A parte che se riapro quel delirio di cavi va a finire che mi ci impicco...

Falsi contatti: forse solo proprio sul cell-log, che tende a spegnersi se tocco il connettore. Però oggi confronto altri log, se fosse un problema di cablaggio dovrebbe essere sempre sulla stessa cella come posizione nel cell-log.

Sulle interpretazioni non sono proprio d'accordo, o meglio: la cella rossa secondo me potrebbe solo indicare una carica iniziale più bassa, e quindi resta più bassa anche in ricarica. Le altre sono un po' meno spiegabili, avere tensioni più basse in scarica e più alte in ricarica indicherebbe qualcosa tipo capacità inferiore o resistenza interna superiore, ma durante i test singoli non ho apprezzato grosse differenze... però erano test a C 'bassi'.

Comunque non finisce qui, ho fatto i miei primi 100km e magari scopriamo che le differenze vanno scomparendo con le ricariche a bordo, non dimentichiamo che la prima ricarica è stata fatta singolarmente o a gruppi di 3 monoblocchi, quindi non proprio uguale per tutte le celle.

To be continued...

Spuzzete
23-06-2013, 17:24
@ Riccardo e Ccriss

Ci vorranno circa una decina di ricariche bilanciate (quindi complete) prima che le celle si stabilizzino. Sarebbe interessante confrontare questi stessi grafici appunto fra una decina di ricariche.

riccardo urciuoli
23-06-2013, 17:30
ciao Spuzz!

Tutto bene dalle tue parti?

Purtroppo per ora non riesco a bilanciarle, o meglio in ricarica sono talmente allineate che le CCM montate (solo su metà celle) non intervengono, anche perchè la carica si ferma a 246/72=3,42V medi.
Non mi fido ad andare più su, voglio prima realizzare il controllo in scarica (per ora cicalino) e la limitazione in carica quando intervengono un po' di CCM, per evitare di fondere il tutto.

Comunque ora elaboro gli ultimi files, mi sembra già migliorata anche senza bilanciamento. Fatti i primi 150km circa al litio, ora è in giro mia moglie e speriamo bene... le donne...

riccardo urciuoli
23-06-2013, 23:50
qualche altra considerazione, non sto a mettere grafici...

la famosa 'cella rossa' era un falso contatto, probabilmente del connettore cell-log; è la 1a sul connettore, e in effetti il cell-log tende a spegnersi se lo muovo. Domani faccio meglio il tutto.

Comunque sono più o meno confermate 3 celle sospette su 72, ma per dire che siano s****te aspetto di fare qualche ricarica con equalizzazione. Per ora cerco di frenare la voglia di testare l'autonomia, mi fermo a 40-45 km con una ricarica.

Per i curiosi sulla posizione, le celle deboli sono la n17 (e te pareva...) la 42 e la 59.

Nota sulle tensioni: sembra che dopo una discesa più rapida nei primi 20km le tensioni si stabilizzino molto! Ciò rende le prestazioni molto costanti, resta da scoprire come si comportano a fine carica, con correnti elevate.

E ora lo SCOOP!

Riguardandomi i miei appunti incasinati credo di aver risolto il dilemma delle celle s****te! Però è legato sembra alla disposizione nell'auto, quindi qui scrivo solo che al momento credo di poter dire che era un falso allarme, chi è interessato alla soluzione (presunta) dell'enigma provi a darsi qualche ipotesi, e poi si va a leggere la 'storia di eli'...

eddai perdonatemi l'autopubblicità verso il mio 'blog'....

riccardo urciuoli
24-06-2013, 21:24
Bene bene....

Oggi mi son dato da fare e ho progettato (...) e costruito un circuitone per attivare LED e cicalino in auto, se una cella va troppo sotto.
Questo è un record! Montaggio volante e straprecario ma già è in funzione!

Ecco il risultato: la famosa cella 17, che va più bassa delle altre, mi diceva quando alzare il piedino. Il risultato è un grafico più frastagliato ma dove la tensione della n.17 risale (grazie al mio intervento) appena va sotto i 2,8V:

31309

da notare che ora l'intervallo di registrazione è 1s, quindi nessun picco consistente sfugge al logging.

ponzo
24-06-2013, 22:42
Purtroppo per ora non riesco a bilanciarle,
Non mi fido ad andare più su, voglio prima realizzare il controllo in scarica (per ora cicalino) e la limitazione in carica quando intervengono un po' di CCM, per evitare di fondere il tutto.


Riccardo per esperienza,in scarica vai benissimo anche senza,basta tenerti lontano dalla scarica e non è difficile,in carica MONTA TUTTE le ccm....per ora continua finoal massimo 3,4 V cercando di trattenerti a strafare,perchè superati i 3,45 la tensione sale rapidamente e,come è capitato a me,ti ritrovi celle belle alte(una l'ho danneggiata)....
per equalizzarle velocemente,io facevo la carica a 3,40 circa,poi staccavo e tenevo 4 celle con ccm in carica con CB 12V 5A(credo diaverlo anche scritto da qualche parte),il giorno dopo scarichi quanto ti serve,e ricarichi a 3,40 tenendno le prime 4(già equalizzate) ancora con ccm,poi sposti le ccm e un'altranotte con 12V su altre 4,e cosi via,è lunga lo so,ma nel frattempo ho ultimato le ccm ed era tutto ok per le regolazioni varie ...ecc......eccc...........ecccccccc..........

riccardo urciuoli
24-06-2013, 23:57
infatti ponzo, per ora fermo a 3,4 V per cella.

Comunque oggi ho fatto il mio record temporaneo, 72km con una ricarica!

E ti assicuro, come diceva tempo fa il mitico gattmes, che anche in scarica si possono fare danni, eccome... domani altri grafici, anticipo che a 70km (e dovrei essere ancora lontano dal limite con le 60Ah) a Pmax (30kW) il mio allarme nuovo di pacca suona... probabilmente i cablaggi, ma meglio non esagerare, su percorrenze lunghe senza allarme Vlow è pericoloso, specie in modalità S.

A domani...

AlessioF76
01-07-2013, 21:49
una domanda: googolando ho letto che non conviene tenere per molto tempo una tensione di cella elevata..è cmprensibile, nel mio specifico caso il caricabatterie di serei effettua una prima fase a corrente costante poi a tensione costante (in pratica 3.6V a cella) e un "mantenimento" a impulsi a ensione inferiore che probabilmente faceva bene alle piombo, io stacco la carica quando le celle raggiungo la tensione massima (3.6V) faccio bene? è preferibile lasciarle in carica più a lungo? grazie

ponzo
01-07-2013, 22:02
Io credo sia meglio lasciarle.Peechè le ccm entrano in funzione assorbendo man mano sempre più corrente,quindi all'inizio(appena si arriva a 3,6 in questo caso)un pò di corrente continua ad entrare nella cella.Nel mio caso il led mi si accende d'un tratto,ma dopo un pò diventa più "acceso".@Chiedo comunque conferma ai superesperti :)

riccardo urciuoli
01-07-2013, 23:11
ecco appunto... una fase a tensione costante forse farebbe bene anche alle litio MA 3,6 è un po' altina se non hai ancora un BMS funzionante.

Rileggiti i miei interventi, con ricarica in serie a 3,4V medi per cella tutto ok, a 3,6 alcune potrebbero andare in overvoltage senza BMS

AlessioF76
03-07-2013, 20:36
oggi ho stappato le celle! (http://www.energeticambiente.it/categoria-l6-l7/14754790-bira-estrima-conversione-al-litio-lifepo4-3.html)

riassumendo, quando la prima fase di carica è finita (corrente=0A) 14 celle sono quasi a 3.40V +-0.02V la 15ma cella a 3.36 e la 16ma a 3.51V ora vado a rivedere le tensioni dopo 2 ore... che sia il caso di portare a 3.4 la cella 15? o scaricare un po la 16?

ponzo
03-07-2013, 22:01
Il nostro caricatore in fase 1 la corrente è costante,quindi non scende mai a 0,solo nella fase 2 scende fino a 2 A circa(e serve appunto per far lavorare le ccm.Se non hai le ccm questa situazione la troverai sempre,sono infatti proprio le ccm a "fermare" le celle troppo cariche in modo che le altre abbiano il tempo di recuperare.

riccardo urciuoli
04-07-2013, 13:07
Ed ecco a voi, signori e signore che seguite la storia delle mie pregiatissime batterie, le ultime novità sul loro utilizzo!

Strumentino ancora collegato sulle celle 11-18, visto che la cella critica #17 è la più critica e con le sue urla mi aiuta a non stressare le altre.
CCM con relativo circuito di equalizzazione e allarme Vlow sui blocchi n1 e n4, quindi sulle celle 1-18 e 55-72.

Prima di tutto un bel grafico relativo al record di percorrenza con ricarica singola! Ecco le tensioni dal km 85 al km94; ricordo che i picchi negativi sulla cella #17 sembra siano dovuti al cablaggio
31512
Si vede bene che l'allarme mi spinge ad alzare il piede, tenendo la #17 sopra i 2,8V. Caduta sui cavi a parte le celle sono ancora sopra i 3V in scarica 2C! Le altre celle un po' più basse sono la 16 (traccia rossa) e la 18 (verde)

Ed ora il 1o log di ricarica su auto!
31513
è una ricarica a P costante 1100W, pari a CIRCA (ipotizzando rendimento CB dell'80%) I variabile da 3,8 a 3,6 al salire della tensione.
Le celle hanno due flessi nella curva, la n.18 ha curva leggermente shiftata e alla fine tende a salire di più.
Il CB attualmente stacca bruscamente a 245/72=3,4 V/cella; a questa tensione ancora nessuna cella va in equalizzazione (anche se manca poco)

La vera cella debole quindi è forse la n18: esclusa la 17 è quella che va un po' più giù in scarica, un pò più su in ricarica e va anche prima in over voltage. Insomma, sembrerebbe con una capacità effettiva leggermente inferiore alle altre.

Ed ecco i primi km successivi alla ricarica:

31514
le differenze di tensione di fine carica ovviamente si annullano appena l'auto si avvia.

Commenti e domande sono ovviamente graditi!

ponzo
04-07-2013, 13:55
Ma ci metti 20 ore per ricaricarla a 3,8 !!!!O.O ...A parte questo,io feci 2000 km senza ccm,nella stessa tua situazione ma con le mie celle da 40Ah,con cell-log sulle 8 celle che comprendevano la cella più "scarica"(ce l'ho ancora lì ) che mi segnala quando fermarmi senza stressare le altre e caricando al massimo a 3,45 V( dopo infatti salgono velocemente),al montaggio delle ccm poi,ti toccherà fare un bel pò di equalizzazioni prima di trovartele tutte cariche(il CB stacca dopo un pò quindi dovrai staccare e riattare subito) .

riccardo urciuoli
04-07-2013, 16:44
Provo a fare due conti.
Assorbiti da rete 14,17kWh in 12,5h -> Pmedia 1133W ok

Approssimo ipotizzando Vmedia=3,35*72=241,2V; se il rendimento medio del CB è 80% ottengo
1133*0,8/241,2=3,76A medi

3,76*12,5=47Ah iniettati nelle batterie, o se preferite 14,17*,8=11,34 kWh nel pacco

Tutto torna abbastanza: 11,34/95=119 Wh/km (da rete 14,17/95=149Wh/km

Quindi Ponzo non 20 ma 12,5h per fare 95km; carico a corrente bassa perchè se alzo I partono le ventole e il CB stacca (è una sicurezza che ho messo per ora).

Sempre se è tutto giusto, l'autonomia massima dovrebbe essere 95km x (60-65Ah effettivi) /47Ah consumati = 121- 131km
(un po' meno se il rendimento medio del CB è superiore all'80%)

roby.lt
04-07-2013, 18:18
....Sempre se è tutto giusto, l'autonomia massima dovrebbe essere 95km x (60-65Ah effettivi) /47Ah consumati = 121- 131km

Qual'è la velocità media e il tipo di percorso? Comunque complimenti per tutto il lavoro che hai compiuto!!!!

riccardo urciuoli
04-07-2013, 21:02
Percorso misto urbano ed extra ma comunque traffico medio, pianura, guida allegra con puntate a potenza massima.
Vmedia boh...direi intorno ai 30-40 con molti stop and go. Molta frenata rigenerativa e poco freno tradizionale

jumpjack
06-07-2013, 11:50
A proposito di caratterizzazione di batterie, ecco come sono fatte dentro!

EVDL Archive / Forum Interface - Electric Vehicle Discussion List (http://www.evdl.org/archive/index.html#nabble-td4381691)
Li-Ion BMS - Prismatic cells (http://liionbms.com/php/prismatic_cells.php)

Non mi ricordo invece se qui ho già postato il link alla ricerca dell'ENEA sulle batterie Thundersky e Kokam da 40Ah:
http://www.enea.it/it/Ricerca_sviluppo/documenti/ricerca-di-sistema-elettrico/risparmio-di-energia-elettrica-nei-trasporti/rds-7.pdf

ponzo
06-07-2013, 12:46
Gli si è gonfiata un pochetto eeee XD ,spero che le mie non arrivino mai in quelle condizioni :P
ps:enea è un pdf e nonme lo apre.

riccardo urciuoli
07-07-2013, 14:59
Jumpjack grazie per i link!

Sia le foto, interessanti anche perchè spero di non aver motivo per aprire le celle....

Sia il link dell'Enea, l'ho letto un po' di corsa ma è molto interessante, se trovo tempo provo anche a confrontare i risultati dei loro test professionali coi miei.
Abbastanza incoraggiante in fondo, le kokam sono migliori ma credo abbiano ben altri costi

lucusta
07-07-2013, 20:04
link realmente interessante!
la prima cella, quella bianca non e' una LiFePO4, ma una LiCo (che tundersky faceva fino a qualche anno fa', ma che ho letto in giro avere seri problemi con applicazioni di trazione con scariche forti... bruciate e poca potenza).
interessante sopratutto perche' fanno vedere che all'anodo usano un substrato al rame:
pesante 3 volte tanto, ma anche decisamente piu' conduttivo e dissipante per quegli spessori, oltre al fatto che limita l'anotizzazione essendo per natura basico, mentre e' piu' simile al cristallo che deve supportare, essendo a faccia cubica centrata, mentre l'alluminio e' solo a faccia cubica.
era una delle mie idee quella di sostituire l'alluminio di sub strato con rame all'anodo e argento al catodo (anche questo cubico a faccia centrata e piu' vicino al cristallo che deve supportare).
come si nota le rondelle sull'anodo hanno subito la massima ossidazione, non essendo in rame, e si sono dissolte allentando percio' la morsa ed il contatto con il finale dell'elettrodo e aumentando conseguentemente la resistenza interna per scarso contatto; questo ha portato, in fase di ricarica, ad un surriscaldamento dell'elettrolita (che massimo arriva a 81°C) ed ha fatto gonfiare la cell;
ossia: vuoi usare alluminio/acciaio?, usa hastelloy (nichel-molibdeno-cromo) non semplice acciaiaccio, che non dura nulla, e i terminali falli in modo da non subire corrosione anodica (o almeno mettici uno spinello sacrificale)!

cioe', per quello che se le fanno pagare la loro costruzione e' discutibile; anche il case, che e' in PVC (come i tubi dell'acqua o degli impianti elettrici), non e' certo la migliore plastica per assicurare una corretta dissipazione del calore (e' di per se un isolante termico.. ci si fanno le finestre in taglio termico!); esistono plastiche termoconduttive che sono assolutamente da preferire!

il progetto della mia batteria (andato in fogna per i pochi mezzi a disposizione) comprendeva l'uso di PFPT come substrato elettrolitico al posto del piu' comune acetonitrile.
conduce piu' calore, non conduce assolutamente elettricita' (che aiuta la corretta distribuzione ionica) e non e' tossico, oltre a sopportare temperature da -90 a +200°C...

ad averci il pane...

ah... altro miglioramento e' quello di fare meno percorso possibile a parita' di superficie esposta (in effetti un'altro parametro per la qualita' delle celle e' proprio il rapporto tra' superficie attiva e carica), ossia celle larghe (a piu' maglie) e corte, in modo da minimizzare la resistenza interna...
m'ha, sara' per un'altra vita ed un'altro universo.

riccardo urciuoli
08-07-2013, 00:14
Beh spero di non annoiarvi, ma io ricomincio!

Ora che in scarica sono abbastanza tranquillo perchè lontano dalla scarica totale, ho cominciato a curare di più la carica.

Purtroppo di 4 schede di controllo, da 18 celle ciascuna, solo 2 sono finite e la 3a quasi; i tempi si sono allungati a causa di problemi col cloruro ferrico, in pratica il mio amico gio ha chiuso per ora la 'foundry' per la crisi mondiale, e le ultime 2 PCS sono venute maluccio e devo fare un po' di collegamenti filari in più.

Per riassumere, le mie prove ancora una volta, se serve, chiariscono l'importanza di una perfetta integrazione tra BMS e caricabatteria.
Inoltre su una serie così lunga si evidenzia la possibilità che alcune celle rischino overvoltage; pure limitando la carica a una tensione totale di 245V (3,4 per cella) alcune celle salgono fino a 3,6V e andrebbero oltre senza bilanciatore.
Devo ammettere che al momento il mio CB arriva 'sparato' a 245V, quindi non ho la fase a corrente calante. Forse questo tende a peggiorare gli sbilanciamenti, ma per ora mi tocca fare un controllo assiduo e interventi semi-manuali.

Basta chiacchiere, eccovi alcuni grafici. Per fare prima e evidenziare il tratto di fine carica ho praticamente riavviato la carica senza aver fatto strada. Potenza circa 1050W da rete, dovrebbe corrispondere a una corrente di carica moderata, circa 3,5A.

A carica ferma da poco ho cercato di individuare le celle a rischio cioè le più alte; su 72 celle solo 4 celle sono sopra 3,5V: la 28, la 35, la 68 e la 69

Questo è il log delle celle dalla 28 alla 35:
31590
le più alte sono appunto la 28 (rossa) e la 35 (verde); ci sono 0,2V di differenza tra la cella 28 e la più bassa, il BMS non interviene (tutte sotto 0,6V)

Questo è il log dalla 65 alla 72:
31591
le due più alte sono appunto la 69 e la 68.
L'effetto 'rumore' è l'intervento del BMS di tipo on/off. Bah, forse non è il massimo perchè per capire il valore di tensione bisogna immaginare il valor medio di quello schifo...
Spiego il perchè di tanto rumore, presente su altre 2 celle più basse: i soliti cavi lunghi!

In pratica il cell-log, anche impostato a 0,5s non prende tutte le oscillazioni di tensione. Le altre due celle rumorose sono quelle che condividono con quelle in equalizzazione i cavi lunghi.
Le oscillazioni sono amplificate dalla scala del grafico, in effetti sono inferiori a 0,1V; soprattutto sono oscillazioni presenti sul BMS e su cell-log ma non sulle batterie (o per lo meno non così elevate)
E' la caduta di tensione dovuta ai cavi lunghi e la corrente deviata sulle resistenze pari a circa 3,6/4,5=0,8A circa.
E' anche il motivo per il comportamento on/off del circuito a tensioni intorno ai 3,6V della soglia. Se la Vcella va oltre i 3,7 il fet resta sempre chiuso e le oscillazioni dovrebbero sparire

E' anche evidente che il CB stacca dopo circa 50s, ma le celle alte (in particolare la più alta) ci mettono 3minuti a scendere definitivamente sotto i 3,6V.
L'effetto di livellamento della tensione di cella mi sembra abbastanza evidente anche se mascherato dal rumore. Comunque devo al più presto perfezionare la riduzione di corrente di carica quando il circuito di bilanciamento si attiva. 3,5A sono ancora troppi!

jumpjack
15-07-2013, 09:00
interessante!
Oggi, ho testato sul campo le batterie winton da 40Ah sul mio biro (http://www.energeticambiente.it/categoria-l6-l7/14754790-bira-estrima-conversione-al-litio-lifepo4-2.html).
Ma com'è la stabilità del Birò con 100 chili di batterie in meno??? Non diventa troppo instabile?



Aggiornamento: i piastrini di collegamento interni alle monoblocco sono fatti, bene, flessibili ma di sezione secondo me scarsina: circa 22x1,5=33 mm quadrati per batterie che in scarica possono dare centinaia di A!!?!
Quindi ho deciso di aumentarne la sezione da 33 a 55mmq: i lamierini da 0,5mm che li compongono possono essere 'accorpati'; in tal modo mi mancherà qualche collegamento che realizzerò con tubo di rame da idraulica, schiacciato e forato

Mi era venuto lo stesso dubbio sulle linguette delle mie A123... poi mi hanno fatto notare che non conta solo la sezione, ma anche la lunghezza, perchè il calore dissipato nel conduttore dipende dalla resistenza, che è pari a ro*L/D.

Ho provato a fare una tabella, speriamo che sia giusta.
Watti dissipati in conduttore di 5 cm, correnti di 10, 20, 50, 100 e 150 ampere:
diametro 2mm (=3,1 mm2): <0.1 , 0.1 , 0.7, 2.7, 6.0
4 mm (12,6 mm2): <0.1, <0.1, 0.2, 0.7, 1.5
8 mm (50 mm2): <0.1, <0.1, <0.1, 0.2, 0.4

Stessi dati ma cavo lungo 1 metro:
2mm: 0.5, 2.1, 13.4, 53.4, 120.2
4mm: 0.1, 0.5, 3.3, 13.4, 30.1
8mm: <0.1, 0.1, 0.8, 3.3, 7.5

Purtroppo non so niente di dissipazione, non saprei dire quanti sono i watt massimi che è consigliabile avere su un cavo, ma a occhio 50 mi sembrano troppi, e forse anche 13.

Quello che conta, comunque, è che tra una linguetta di connessione da 5 cm e un cavo di un metro che collega motore, batteria e centralina c'è una differenza di dissipazione di 1:7 per 8mm di sezione, e addirittura di 1:20 per 2 mm di sezione; o, detto in altre parole, se passano 150 ampere in un cavo largo 2mm, si dissipano 120W se è lungo 1 metro ma solo 6 se è lungo 5 cm.


33 mm2 corrispondono a circa 6.6 mm di diametro per una sezione circolare, nel qual caso la dissipazione di 150A su 5cm di lunghezz risulterebbe pari a 0,60 watt, contro 0,35 nel caso di 55mm2.

Approfitto per fare il calcolo anche delle linguette delle celle a123 da 2,2Ah, lunghe forse 4cm, larghe 1 e spesse 0,3mm, quindi 3mm2, che corrispondono a 2mm di diametro. In questo caso i 60 ampere massimi che sono in grado di erogare causerebbero la dissipazione di 0.8W.... quindi potevo anche risparmiarmi di staccarle e di impazzire per saldare fili più grossi! :cry:
Certo, se fosse stato un filo da 2mm lungo un metro il discorso sarebbe stato diverso, con 20W dissipati.


Ed ecco una bella foto di una cella Winston da 40AH e relativo peso da aggiungere alla collezione di informazioni su queste celle.

Come vedete il peso è 1,563Kg è molto simile a quello dichiarato di 1,5Kg

30972

Ma l'hai tolto tu il tappo di sicurezza al centro???



Ma invece il grafico fatto in viaggio con cell log parla chiaro:
31209


Non mi ricordo cosa stai usando per loggare le singole celle... Ho sfogliato velocemente tutto il thread ma non ho trovato link o foto del tuo logger.

riccardo urciuoli
15-07-2013, 12:12
il logger è questo
Cell-Log Cell Voltage Monitor 2-8S Lipo (http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__9282__cell_log_cell_voltage_monitor_2_8s_lipo.ht ml)

Riguardo i collegamenti... io ho ragionato così...
Il dimensionamento classico che tu hai fatto è quello da elettricisti, gente notoriamente tirchia che risparmia sulle sezioni di cavo. Accetta una certa caduta di tensione e una certa dissipazione sul cavo, anche perchè l'assorbimento a Pmax da una linea è di solito saltuario.
Se non ricordo male per linee particolari (es trasformatori di BT) mi hanno parlato di 3A/mmq.

I tuoi calcoli mi tornano, infatti facendo riferimento alle sezioni AWG a me viene, tanto per scriverlo diversamente:

AWG2 (33,6mmq) -> a 150A dissipa 11,5W/m

AWG1/0 (53,5mmq) -> a 150A dissipa 7,26W/m

La mia seicento monta di serie cavi da 35mmq, anche se misurandoli a me sembrano più grossi. In teoria sono a norma ma io ho misurato cadute di tensioni non trascurabili, tipo 0,2V a 150A su un paio di m se ricordo bene. In effetti torna abbastanza con gli 11,5W/m.
Però ragionare sulla lunghezza ridotta dei piastrini non la dice tutta! Infatti io per 72 celle, ammesso di evitare del tutto collegamenti più lunghi (cosa di fatto impossibile) solo di piastrini avrei 72 x 6cm= 4,32m! Perchè dovrei dissipare 40-50W minimo quando aumentare la sezione mi è costata fatica una sola volta e mi resta per 'sempre'?

Poi in realtà altro che 4m, tra collegamenti diagonali e salto tra cestelli ce ne saranno almeno 6-7.

GianniTurbo
15-07-2013, 12:21
interessante, che consumi ha? trascurabili? può stare sempre collegato? e se non sono trascurabili come lo spengo/accendo?
a me ne servirebbero 2 per un pacco 16S per lo scooter,
che fa bippa se una cella va sotto il limite impostato?

ponzo
15-07-2013, 12:33
bippa su tre misure impostabili,V tot troppo alta/bassa,V cell alta/bassa,e differenza fra celle,tutte impostabili.C'è la versione con memoria per scaricare i dati,il consumo è minimo,per spegnerlo o loscolleghi o ci metti un'interruttore sul primo negativo di entrambi.

GianniTurbo
15-07-2013, 12:57
Ottimo metto un micro relè doppio alimentato dal contatto del quadro/chiave

jumpjack
15-07-2013, 13:25
Se non ricordo male per linee particolari (es trasformatori di BT) mi hanno parlato di 3A/mmq.

Io sapevo 4, ma non ha importanza, è una costante generica valida probabilmente per collegamenti LUNGHI, nelle abitazioni! (tipo 10 o 20 metri di cavo per 220V/16A max).
Secondo la mia tabella, con 16A su 20 metri dissipi:
3mm/7mm2: 12W
4mm/13mm2: 6,8W
5mm/20mm2: 4,4W

4A/mm2 a 16A significherebbe 4mm/13mm2 , quindi 6,8W dissipati in 20 metri di filo, o 3,4W su 10 metri.
3A/mm2 = 5.3mm/22mm2 --> 1,9W su 20 metri.




Però ragionare sulla lunghezza ridotta dei piastrini non la dice tutta! Infatti io per 72 celle, ammesso di evitare del tutto collegamenti più lunghi (cosa di fatto impossibile) solo di piastrini avrei 72 x 6cm= 4,32m! Perchè dovrei dissipare 40-50W minimo quando aumentare la sezione mi è costata fatica una sola volta e mi resta per 'sempre'?

Aumentare la sezione di un cavo non guasta di certo, avendo spazio e soldi si potrebbero anche mettere cavi larghi quanto un tubo dell'acqua! ;-)
Il calcolo su 2m era riferito a un cavo unico che vada dal motore alla centralina o dalla centralina alle batterie, in uno scooter lungo 2 metri, per capire quanto scalderebbe. Non stavo pensando all'energia sprecata, ma al riscaldamento/pericolo, ma comunque con 50W sprecati per un'ora perdi 1 km di autonomia, quindi chissene! :rolleyes:


il logger è questo
Cell-Log Cell Voltage Monitor 2-8S Lipo (http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__9282__cell_log_cell_voltage_monitor_2_8s_lipo.ht ml)
Molto molto interessante! Pensavo che questi cosini bippassero solo, senza loggare! Credevo che i logger fossero solo quelli da 100 euro!
Questo invece può loggare, e per 43 ore di fila, stando al manuale! (quello più aggiornato sembra questo (http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uploads/595502168X281904X42.pdf), ce ne sono due sul sito)
Ed ha anche una porta di uscita che si attiva insieme all'allarme acustico! (max 50V/500mA) :spettacolo: Mi piacciono le cose interfacciabili! E si può anche configurare a piacere come NO o NC (p.5), e decidere se far attivare l'allarme su una o tutte queste condizioni:
- sottovoltaggio
- sovravoltaggio
- differenza (sbilanciamento massimo tra celle)
- tempo eccessivo (?)

Registra a intervalli regolabili tra 0,5 e 60 secondi.
Può avvisare sia su allarmi delle singole celle che di tutta la batteria (p.10).
Si spegne da solo dopo un tempo regolabile fino a 240 minuti.
Ha persino il firmware aggiornabile.
E mentre logga manda anche i dati in tempo reale sull'USB, quindi si potrebbe anche creare una versione "estesa" di logger, con un bel display grosso che mostra gli andamenti di tutte le celle in tempo reale! (Una scheda Duinomite può gestire l'USB in ingresso e un monitor VGA in uscita; sarà interessante andare in giro sullo scooter con un monitor sul cruscotto; ovviamente un monitor CRT ah ah ah! :rolleyes:)



Finalmente potrò capire cosa succede dentro alle batterie dello Zem quando mi piantano!
Magari riesco persino a capire se c'è una singola cella bacata, sostituirla e di due batterie morte farne una nuova!

Grazier Riccardo!


P.S.
Questo aggeggino strabiliante sembrerebbe non essere cinese, a quanto capisco è tedesco.

GianniTurbo
15-07-2013, 14:25
è di hong kong, importato in germania, così quando lo ordini dalla germania non paghi la dogana,
mandami una mail che credo di ordinarne un paio senza log, così smezziamo le spese di spedizione.
la versione in germania coata un pizzico di più ma arriva subito e senza dogana
la versione di hong kong ci metter più tempo e rischi di pagare la dogana se l'importo è sopra una certo valore ( puoi dirgli di dichiarare un valore inferiore a tuo rischio e pericolo, ma mai regalo, x la dogana non esiste il regalo.)

qui i cavi lunghi
http://www.ebay.it/itm/8S-JST-XH-Connector-Balance-Silicone-Wire-Cable-100cm-9PIN-1-Meter-20in-20-AWG-/150922618602?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item2323b066ea (http://rover.ebay.com/rover/1/724-53478-19255-0/1?ff3=4&pub=5574866635&toolid=10001&campid=5337187574&customid=&mpre=http://www.ebay.it/itm/8S-JST-XH-Connector-Balance-Silicone-Wire-Cable-100cm-9PIN-1-Meter-20in-20-AWG-/150922618602?pt=Radio_Control_Parts_Accessories&hash=item2323b066ea)

riccardo urciuoli
15-07-2013, 14:53
Jump mi deludi, di solito sei tu a scoprire di tutto di più...

Comunque a mia volta me l'avevano indicato i vari Spuzzete, Ponzo. E' ad oggi (credo) il migliore come rapporto qualità prezzo.

I due credo siano con e senza log, ma prendetelo col log! Mentre si è su strada non si riesce a guardare granchè, e dalle varie curve scaricate sul PC si ricavano tante info utili (io l'ho usato sia sulle celle che on board).

Attenzione a come usate l'uscita, NON è disaccoppiata e ci vuole un OPTO. Se ricordo bene attaccare la USB a un PC col il log collegato alle celle vuol dire bruciare la porta del logger o del PC, a causa delle tensioni elevate del pacco batterie

GianniTurbo
15-07-2013, 14:57
hobby king in europa ha solo la versione senza log.... che come prezzo batte di gran luga lipotech,
da hobby king ho già ordinato in passato e sono veloci e puntuali

jumpjack
15-07-2013, 15:30
I due credo siano con e senza log, ma prendetelo col log! Mentre si è su strada non si riesce a guardare granchè, e dalle varie curve scaricate sul PC si ricavano tante info utili (io l'ho usato sia sulle celle che on board).
Sì, senza log è del tutto inutile! credo che senza log si trovino su ebay anche a 10 euro!
Comunque mi par di capire che è un prodotto nuovo, prima c'era solo senza log.

Perchè mai l'USB dovrebbe bruciare il PC?!? L'USB va a 5 volt, mica a 48. Quindi ovviamente il logger avrà un riduttore/stabilizzatore di tensione interno.
E perchè disaccoppiare l'uscita? Mica va attaccata direttamente a un relè, ma all'input digitale di una Arduino o simili.

Certo che 'sti cinesi... neanche costruendomelo da solo riuscirei a pagarlo così poco! 18 euro di Ardulog, 15 euro di display, 8 euro di adattatore USB, 3 euro di integrato Maxim per 16 celle... più 10 euro di spese di spedizione per ogni pezzo! (figurarsi se li troverei tutti nello stesso posto!!)
A proposito, voglio provare a dirgli (alla Jun-si (http://www.jun-si.com/EnProductShow.asp?ID=96)) che è uscito questo nuovo integrato (MAX14921), chissà che non tirino fuori un bel cellLog16 a 40 euro! :-)
Qualcuno sa che integrato monta ora il cellog8?

Edit:
a proposito, cercando "Jun-si cellLog" escono fuori anche molti siti europei dove prenderlo.

riccardo urciuoli
15-07-2013, 18:46
Perchè mai l'USB dovrebbe bruciare il PC?!? L'USB va a 5 volt, mica a 48. Quindi ovviamente il logger avrà un riduttore/stabilizzatore di tensione interno.
E perchè disaccoppiare l'uscita? Mica va attaccata direttamente a un relè, ma all'input digitale di una Arduino o simili.


beh è proprio il concetto di isolamento galvanico.... Sui vostri scooter per lo meno non avete tensioni pericolose, altrimenti proprio da norme di sicurezza bisogna isolare i circuiti ad alta tensione dalle parti accessibili.

Oltre al discorso sicurezza c'è quello sulle rotture, leggi qui:
http://www.energeticambiente.it/fiat-seicento-elettra/14752286-gestione-batterie-ccm-bms-cell-log-fai-da-te-7.html

6post 159, 161 e soprattutto 166

jumpjack
15-07-2013, 19:11
http://www.energeticambiente.it/fiat-seicento-elettra/14752286-gestione-batterie-ccm-bms-cell-log-fai-da-te-7.html

6post 159, 161 e soprattutto 166
MI sembrano colossali ca**ate scritte da chi ha studiato l'elettronica su Topolino, boh...
Magari a quello si è "bruciato il PC" perchè gli è cascato dallo scooter in movimento... :-)
Dai, siamo seri, ci saranno 8 partitori di tensione che mandano la tensione dentro a un integrato, che elabora i segnali e sarà alimentato da un regolatore da 5 o da 12V, e tirerà fuori un segnale 0-5 volt sulla porta-allarme e piloterà la USB.
Gli optoisolatori si usano perchè se SI BRUCIA il circuito si RISCHIA che la tensione di 48V finisca in uscita BYPASSANDO il circuito stesso, non è che siccome da una parte entrano 48 volt all'ora sicuramente dall'altra ne escono altrettanti!
Magari quelli a cui si è bruciato il PC si è prima bruciato il logger? Magari perchè i fili di ingresso, così vicini, si sono toccati e hanno fatto un bel corto a 48Volt?
Chissà.

lucusta
15-07-2013, 19:35
la sezione dei cavi e' importante, ecco perche' molti veicoli elettrici aumentano di molto il voltaggio nominale per abbassare gli ampere che circolano.
c'e' da dire comunque una cosa:
i cavi che vanno dalle batterie al controller sono in continua, quelli dal controller al motore, se brushless, sincrono o asincrono sono ad impulsiva, che cambia parecchio le cose (e non in meglio: la corrente impulsiva puo' essere piu' dannosa di quella alternata e continua, sia per il carico istantaneo, sia per le radiofrequenze che ne escono, e per certe frequenze e' sempre meglio mettere 2 cavi di sezione inferiore per singolo collegamento, uno leggermente piu' lungo dell'altro, in modo da minimizzare i disturbi almeno a qualche frequenza... la stessa tecnica dei collegamenti dei bus principali dei PC, anche se li' sono in fase inversa e di pari lunghezza).
per quanto riguarda la dissipazione, lasciando stare i 120W su un 2mm da 1metro che non credo duri piu' di 1 minuto prima di bruciare l'isolante, c'e' da dire che ro non e' costante: il cavo si scalda ro aumenta, ed aumenta la resistenza.
in alcune applicazioni ad alto amperaggio ho visto treccie con cavi a sezione quadrata, per far si' che i filamenti interni avessero il miglior contatto possibile con quelli esterni, aumentando la dissipazione.
sono sciocchezze, ma un cavo di 8mm di diametro, compreso isolante, ha il suo peso, piu' di mezzo Kg al metro.
alcune volte conviene usare delle bandelle ricoperte di PVC (piattine da 25x2mm), meno flessibili, ma sicuramente piu' stabili alla temperatura perche' riescono a dissipare meglio il calore e con meno perdite sulla corrente impulsiva, per via della inferiore superficie totale minimizzando l'effetto pelle o cavi con trattamenti termici (ricotti, in modo che non perdano maleabilita').
non dico di usare cavi in argento (che ci sono, ma hanno il loro prezzo, anche se oggi il rame costa realmente tanto), ma si deve sicuramente curare anche questo aspetto, i cavi, che non e' trascurabile.... cavi caldi: resistenza, quindi perdite, ma anche riscaldamento delle celle.

riccardo urciuoli
15-07-2013, 23:50
MI sembrano colossali ca**ate scritte da chi ha studiato l'elettronica su Topolino, boh...


Jump, fai il bravo...
Io credo tu non abbia mai lavorato e progettato con tensioni elevate! Stai dando del ********** a qualche migliaio di progettisti, se fosse come dici tu non avrebbero inventato optocoupler, relè, interruttori differenziali, sulla Elettra non avrebbero messo un allarme per dispersioni verso la scocca!

Non esisterebbero norme che impongono isolamento per apparecchiature alimentate da rete...basterebbero dei partitori!

Comunque appunto, basta un banale guasto per creare pericolo, basta che il contatto basso del tuo partitore salvavita si stacchi...
Tutti i componenti inoltre hanno un limite sulla tensione in ingresso.

Ora basta questo mio intervento è da utente ma se continuiamo andiamo OT e devo cominciare a moderare.

Una sola cosa dico da utente, e non mi interessa se Jumpjack o altri non sono d'accordo.
Le tensioni continue sono più pericolose delle alternate, il limite di sicurezza in continua è di soli 50V.
Chiunque lavori su serie di batterie con tensione totale superiore a 50V deve essere tecnicamente preparato e consapevole dei rischi di folgorazione, e prendere le dovute precauzioni.
Ricordo che su tali circuiti non è presente l'equivalente del differenziale sulla 220V da rete (il 'salvavita').
Infine ricordo che lavorare senza competenza non esclude le responsabilità penali verso terzi; una dispersione verso parti accessibili del veicolo potrebbe causare incidenti e folgorazione anche di persone estranee e ignare del rischio.


Spero che sia chiaro e che non partano polemiche...

jumpjack
16-07-2013, 07:56
Le tensioni continue sono più pericolose delle alternate, il limite di sicurezza in continua è di soli 50V.



...e noi stiamo parlando della "necessità" di un optocoupler su un cosino a 24volt...volt...(errore mio, avevo scritto 48... che comunque sono meno di 50).
Al massimo un opto potrebbe essere utile per non far interferire il circuito esterno con la tensione di alimentazione del logger falsando la misurazione, ma visto che questa tensione viene da batterie da 40Ah/0.5C/20A da cui il cosino preleva forse 0,1 Ampere, dubito che ci possa essere anche questo problema.

Volete dare un'altra ficcanasata dentro una batteria? :-)
Però queste sono CALB:

DIY Electric Car Forums - View Single Post - "Good OHM'n"... here we go... (http://www.diyelectriccar.com/forums/showpost.php?p=336753&postcount=566)

riccardo urciuoli
02-08-2013, 16:53
ecco un altro link forse interessante (non l'ho ancora letto):
Struttura e anatomia di una cellaLiFePo4 (http://www.webalice.it/c.designer/lifepo4_cell.htm)

AlessioF76
25-08-2013, 10:07
32588 ecco la foto di una cella stappata (non l'ho fatta io) e qui il pdf con le linee guida per la ricarica delle batterie life 32589

ccriss
24-02-2014, 19:39
In un altro thread si è parlato di caricare queste celle anche con tensioni target piu' basse dei classici 3,6V, ad esempio 3,4V.
Io non credo sia un problema farlo e penso si possa ottenere una % di carica prossima al 100%, ma credo ci voglia solo piu' tempo per caricarle. Questo esperimento lo avevo fatto con il mio caricabatteria impostando la tensione di fine carica piu' in basso, l'amperaggio, man mano che arrivava a 68V (3,4V*20) scendeva, ma molto piu' lentamente che con voltaggio target a 72V.
Altro problemino è che a 3,4V non siamo ancora nel "ginocchio" superiore della carica, d'inverno è facile vedere le celle a 3,4V per parecchio tempo con una carica di 0,2C..
Il vantaggio di voltaggi piu' bassi è il piu' basso rischio di sovraccaricare la cella, mentre lo svantaggio è di avere tempi piu' lunghi e un maggior rischio di celle non perfettamente bilanciate.
Che ne pensate?

jumpjack
24-02-2014, 20:36
Penso, come accennavo in altro thread, che forse conviene considerare la curva di carica come se fosse un rettangolo largo il 90% della capacità nominale e alto circa 3,3 V, perchè tanto le migliori LiFePO4 hanno curva praticamente piatta, per cui la capacità oltre le due ginocchia è pressochè irrilevante.
38090

Praticamente tutta la carica di una LifePO4,a ben guardare, è compresa tra 3,3 e 3,4 volt (equivale a 1,6 volt di scarto tra scarica e carica su una batteria da 48V!), andare oltre fa guadagnare molto poco ma in compenso affatica la batteria e ne riduce la longevità

Nel caso specifico di questo grafico, la capacità utile sarebbe da 5 a 140 mAh/g, cioè 135 mAh/g, che diviso per l'ascissa del punto di minimo, 158 mAh/g, dà 85%.
Come dire che ci sono voluti 10 anni (da quando hanno inventato le LiFePO4...) per capire che la regola empirica del "non scaricare oltre l'80%" non significa altro che "restare nel plateau del grafico" :-)

Nei datasheet delle Winston negli anni hanno via via abbassato la tensione di massima carica da 3,65 fino a 3,2, se non erro. Quella di scarica è rimasta a 2,0, ma secondo me va considerata come soglia di pericolo, non sogliamdi utilizzo: tra 3,2 e 2,0 la batteria è "in riserva".

ponzo
24-02-2014, 20:37
Sono d'accordo con te Criss aggiungo però che se si usassero bms e Cb "tarati" per caricare a 3,4V si avrebbe(come penso succederà con Riccardo)più cicli di vita senza perdere capacità.Ciò toglie però che a me tocca equalizzare sempre altrimenti dopo 30km sono già costretto a ricaricare.(ho le 40Ah)
Jumpy le lifepo4 hanno sempre 3.65V e 2,5V come limiti il discorso però fila :) :).

roby.lt
24-02-2014, 20:58
Da quello che ho potuto capire, la tensione di 3,5V a cella è il miglior compromesso, però sempre con un bms e non solo limitando la tensione max di carica.Se si riesce a mantenere il pacco sempre ben bilanciato sia in carica che in scarica, anche le resistenze interne resteranno simili per ogni cella, altrimenti ad ogni cella che subisce uno stress (sovraccarica o sovrascarica) né aumenta la resistenza interna e di conseguenza la indebolisce.Le celle con resistenze più basse (più nuove o meno stressate), raggiungono prima la tensione max, perciò se il bms non fà il suo lavoro, potrebbero danneggiarsi più delle peggiori del pacco in fase di ricarica.

ccriss
24-02-2014, 21:52
Anche io penso che stare sui 3,5V sia un buon compromesso tra tempi di carica ,bilanciamento e tranquillita, guardando curve di carica che ho verificato sulle mie celle caricate a bassi C, quando arrivano a 3,5V siamo quasi alla fine con temperature anche vicino agli zero gradi, mentre a 3,4V ci rimangono per parecchio tempo quando fa freddo.
Altro spunto interessante, anche se un po' OT, sempre piu' spesso leggo alcuni che usano il bottom balancing e poi lasciano il compito di "taglliare" l'erogazione alla centralina, quindi niente BMS. Sostengono che il BMS cosi' non serva, evitando i problemi stessi che i BMS generano (es.: a causa dei consumi leggermente diversi sbilanciano le celle). Bilanciano le celle tutte intorno ai 2,5V, poi la carica la stoppano semplicemente impostando una certa tensione considerata "sicura". Una volta fatto questo lavoro, per mesi/anni vanno avanti senza alcun problema per poi tornare al rifare il bilanciamento. Il loro credo è che le celle, una volta allineate, non si sbilanciano molto, se non per fattori esterni (es: il BMS). Mi sembra una soluzione complicata e rischiosa,ma la usano su serie molto lunghe a loro dire con profitto (sono quelli di DIY, vedi qui Bottom Balancing - DIY Electric Car Forums (http://www.diyelectriccar.com/forums/showthread.php?t=85458&highlight=bottom+balance))

riccardo urciuoli
26-02-2014, 09:41
Allora ricapitolando io un po' a 'intuito' (in realtà dopo aver letto vari documenti ed esperienze) avevo deciso di impostare le tensioni dei miei 'bms' a 2,8 e 3,6V, e di fermare la carica a 3,4V.

Tra l'altro io al momento fermo la carica a 3,4V (medi) bruscamente, ma non c'è nessun motivo teorico dietro anzi sarebbe meglio farlo abbassando I progressivamente, ma non ho tempo e tra l'altro sto parlando di un CB originale di 15 anni fa che NON aveva un controllo diretto della I di carica.

Come ha scritto Jump (ogni tanto siamo perfino d'accordo :)) meglio stare lontani dai ginocchi, ovvio che si ha una perdita di autonomia ma appunto sono mesi che ripeto una mia convinzione, cioè che caricare fino (o vicino) alle tensioni massime consigliate dai costruttori (tra l'altro tensioni un po' soggette a 'reinterpretazioni') assomiglia a scaricarle fino alla tensione minima, credo sia meno pericoloso solo perchè la carica è solitamente più lenta e più controllata della scarica, ma chimicamente è comunque uno stress per la cella.

Tempo fa qualcuno (forse Lucusta?) aveva descritto uno dei motivi dello stress e quindi del limitato numero di cicli delle celle, che sarebbe uno stress meccanico dovuto alle dilatazioni. Aspetto conferme da esperti di chimica delle batterie, ma io desumo che queste dilatazioni diventino più consistenti quando la cella non ha più energia (scarica) o non ne può più accettare (carica)

Non sono d'accordo che caricare a 3,4 sia più lento, quello che cambia è solo la fase finale quindi anzi fermando prima la carica può solo essere più veloce...
Non è neanche vero che le celle vengono bilanciate meno, o meglio è vero ma solo perchè i circuitini in commercio sono progettati di solito per equalizzare a 3,6 o più, in teoria si potrebbe equalizzare perfettamente anche a 3,4V.

Riguardo l'ultima considerazione non sono d'accordo; è vero che celle in serie subiscono lo stesso utilizzo, stessa carica e scarica e quindi in assenza di fattori esterni restano allineate... ma quanti sono i fattori esterni? Tantissimi! Eccone alcuni:
- uno o più circuitini di bilanciamento difettosi (capitato a me, ma ne ho sentito anche su roba di acquisto)
- uso di oggetti che assorbono diversamente dalle celle che monitorano (es i diffusissimi cell-log)
- differenze di temperatura in serie lunghe dovute alla disposizione meccanica

Poi c'è un fattore determinante che secondo me è interno ma può essere visto come esterno: tutte le tensioni di soglia, la capacità e le altre caratteristiche delle celle sono soggette a piccole fluttuazioni anche nello stesso lotto, quindi tirar fuori esattamente gli stessi xx Ah a tutte le celle vuol dire in effetti scaricarle con profondità leggermente diversa a seconda della capacità effettiva di ciascuna, così come caricarle e scaricarle tutte alla stessa V (ammesso di riuscirci) NON vuol dire trattarle tutte allo stesso modo, a meno che qualcuno non si sia preso la briga di caratterizzare tutte le celle della propria serie e preparare poi un trattamento 'personalizzato' per ciascuna.

Io non l'ho fatto...

GianniTurbo
26-02-2014, 10:36
Poi c'è un fattore determinante che secondo me è interno ma può essere visto come esterno: tutte le tensioni di soglia, la capacità e le altre caratteristiche delle celle sono soggette a piccole fluttuazioni anche nello stesso lotto, quindi tirar fuori esattamente gli stessi xx Ah a tutte le celle vuol dire in effetti scaricarle con profondità leggermente diversa a seconda della capacità effettiva di ciascuna, così come caricarle e scaricarle tutte alla stessa V (ammesso di riuscirci) NON vuol dire trattarle tutte allo stesso modo, a meno che qualcuno non si sia preso la briga di caratterizzare tutte le celle della propria serie e preparare poi un trattamento 'personalizzato' per ciascuna.

Io non l'ho fatto...
Mica ho capito come sarebbe la procedura

riccardo urciuoli
26-02-2014, 12:12
no la mia era una provocazione...

Intendevo dire che quando per esempio diciamo 'ho scaricato il pacco batteria all'80%' in realtà avremo scaricato alcune celle al 75%, altre all'85% e così via...

ccriss
26-02-2014, 14:25
Non sono d'accordo che caricare a 3,4 sia più lento, quello che cambia è solo la fase finale quindi anzi fermando prima la carica può solo essere più veloce...
Non è neanche vero che le celle vengono bilanciate meno, o meglio è vero ma solo perchè i circuitini in commercio sono progettati di solito per equalizzare a 3,6 o più, in teoria si potrebbe equalizzare perfettamente anche a 3,4V.

D'inverno a basse temperature e ad alto amperaggio (credo già da 0,5C) i 3,4V li prendi con grande facilità quando le celle sono al 50%, nel mio caso il CB non smette di caricare, ma inizia a calare di amperaggio, questo riduce i tempi di carica. Se ho un voltaggio target di 3,5V la possibilità di caricare a 0,5C piu' a lungo mi consente di ridurre di i tempi. Estremizzando, se fissassi la tensione target a 3,35V otterrei tempi ancora piu' lunghi. Quello che intendo è che in generale 3,5V coprono la maggior parte dei casi, ma non vuole dire che sia la soglia giusta per tutti, tu Riccardo se non sbaglio hai correnti basse rispetto alla capacità e 3,4V va bene, esattamente come dimostri nei test.




Riguardo l'ultima considerazione non sono d'accordo; è vero che celle in serie subiscono lo stesso utilizzo, stessa carica e scarica e quindi in assenza di fattori esterni restano allineate... ma quanti sono i fattori esterni? Tantissimi! Eccone alcuni:
- uno o più circuitini di bilanciamento difettosi (capitato a me, ma ne ho sentito anche su roba di acquisto)
- uso di oggetti che assorbono diversamente dalle celle che monitorano (es i diffusissimi cell-log)
- differenze di temperatura in serie lunghe dovute alla disposizione meccanica

Se ti riferisci al bottom balancing, secondo quanto riportato da chi sta usando questo metodo è proprio come dici, quindi evitano di attaccare alle celle qualunque tipo di elettronica. Nel lungo thread si citano altri effetti che modificano il comportamento di una cella rispetto alle altre rendendo il bottom balancing meno efficace (es. temperature diverse, capacità diverse) , infatti suggeriscono ogni 300 cicli / 1 anno di rifare il bilanciamento. Diciamo che è una tecnica curiosa che evita di spendere in BMS e che sembra stia dando buoni risultati, anche io sono critico, ma è per questo che ho sollevato il tema.



Poi c'è un fattore determinante che secondo me è interno ma può essere visto come esterno: tutte le tensioni di soglia, la capacità e le altre caratteristiche delle celle sono soggette a piccole fluttuazioni anche nello stesso lotto
Allineando tutte le celle sul ginocchio basso , anche se sono celle con piccole differenze, ottieni che quando sono scariche, tutte scendono allo stesso modo, quindi il cut-off della centralina funziona correttamente. Cosa che invece non è possibile con il Top Balancing

riccardo urciuoli
26-02-2014, 23:30
quindi da quel che ho capito tu vuoi dire che caricare a V più basse è più lento perchè il tuo CB abbassa la corrente a fine carica in un certo modo.
Cioè non posso giurarci, io i test li ho fatti in estate, però ovviamente è chiaro che in inverno è come se le celle abbiano una resistenza serie più alta, quindi le V si muovono maggiormente sia in scarica che in carica. In effetti io caricando a C/10 circa non mi pongo il problema, la differenza di tensione è molto limitata.

Riguardo il bottom balancing non l'avevo mai sentito, non ho tanta voglia di leggermi il 3d ma mi sembra una di quelle 'usanze' poco dimostrabili. A meno di dimostrare che le celle differiscano solo per il ginocchio superiore e non per l'inferiore...bah mi sembra un nonsense, credo che le differenze costruttive (meccaniche, chimiche ecc) abbiano effetto su tutta la curva non solo su una parte.

Poi comunque risparmiano i BMS ma secondo me se metti in conto un controllo manuale e un bilanciamento periodico puoi evitare il BMS allo stesso modo col top balancing...chi dice che si può fare solo col bottom?
Io una volta riallineate le celle per rimediare a un mio errore ogni volta che le controllo le trovo tutte in frazioni centesimali di V... e come ben sapete il mio bilanciamento non interviene praticamente mai visto che fermo a 3,4V e lui interviene a 3,6.

Insomma, io il vantaggio di un metodo che comunque ti costringe a mandare le celle alla scarica totale non lo capisco, e alla fine mettere un BMS da pochi euro/cella non mi sembra un grosso problema visto quanto costano le celle...

Vabbe' dai, per ora mi propongo di fare da cavia per quello che ritengo il metodo migliore per far durare le celle, il 'richi middle balancing'

ccriss
27-02-2014, 08:15
Riccardo, quando ho letto il finale "richi middle balancing" ho riso per qualche minuto, grande battuta:spettacolo:... In effetti con 'ste celle si rischia di cadere nel feticismo, non mi stupirei se poi si passasse al "random balancing", "crazy balancing" etc...

Quella del "bottom balancing" devi leggerla in questo modo: il bottom balancing lo fai la prima volta che installi le celle, poi non bilanci piu' per un anno/300 cicli (alcuni dicono anche di piu'), tanto le celle senza elettronica a contorno non si sbilanciano (sarebbe la presenza di elettronica sulle celle a scatenare lo sbilanciamento). Risparmi soldi perche' non usi il BMS, risparmi le celle perche' soltanto la piu' debole è quella che arriva a 3,5V (quella che definisce lo stop al CB in termini di voltaggio), eviti casini (meno cose ci sono meno probabilità hai che si rompano). Il Cut-off lo fa la centralina proprio sfruttando il ginocchio inferiore, dato che sono bilanciate in basso, scendono tutte insieme quindi il voltaggio complessivo / nr di celle in serie è lo stesso del voltaggio della singola cella .
Il Top balancing non ha lo stesso vantaggio, infatti non puoi usare il cut-off della centralina, le celle non sono bilanciate verso il basso, quindi potresti avere una cella "debole" che va a 1V, mentre un'altra è ancora a 3,2V.

jumpjack
27-02-2014, 17:29
tirar fuori esattamente gli stessi xx Ah a tutte le celle vuol dire in effetti scaricarle con profondità leggermente diversa
No, semmai vuol dire arrivare a tensioni diverse, ma la profondità di scarica è data, per definizione, dagli Ah estratti rispetto a quelli contenuti, non da V. Come poi V sia collegata alla DoD dipende dalla batteria (litio, piombo,...).

riccardo urciuoli
27-02-2014, 20:44
appunto jump, gli Ah contenuti (quelli effettivi, non quelli nominali) variano leggermente da cella a cella. Si parla sempre in termini percentuali rispetto agli Ah nominali, in realtà io volevo dire che appunto essendo gli Ah reai leggermente diversi da cella a cella anche le tensioni finali, a parità di Ah estratti, cambiano leggermente da cella a cella, cambia il DOD ecc ecc, e secondo me ne deriva che anche se usate in serie le celle tendono a divergere lentamente tra loro pure in assenza di assorbimenti diversi da una all'altra.

lucusta
02-03-2014, 19:10
bhe', se la chimica e' identica, sono le stesse reazioni a partecipare, quindi il voltaggio e' dato solo dalla concentrazione effettiva (legge di nernst);
dipende dal rendimento di cessione ionica (purezza dei sali, distribuzione e, visto che e' una cella solido-solido, granulometria - cristalli piu' piccoli significa anche maggiore superficie su cui accrescere, oltre che dalle caratteristiche fisiche dell'elettrodo).
teoricamente pero' il voltaggio dipende dalla sola disponibilita' ionica.

ccriss
02-03-2014, 19:19
se usate in serie le celle tendono a divergere lentamente tra loro pure in assenza di assorbimenti diversi da una all'altra.
Infatti i fautori del bottom balancing dicono che dopo 300 cicli/ un anno è il caso di procedere nuovamente alle verifiche e rifare il bilanciamento. Tengono in considerazione il fatto che le celle dopo parecchio tempo tendono a divergere un pochino tra loro, ma stando alle loro esperienze, sembra che la divergenza sia minimale, anche dopo parecchio tempo. Ovviamente tutto questo discorso vale per celle LiFe, che credo abbiamo dalla loro una chimica piuttosto resistente ed affidabile, altri tipi di Litio temo non possano permettersi questo tipo di approccio.

jumpjack
07-06-2014, 14:41
Certo che queste LiFePO4 sono una cosa assurda: oggi per fare 20 km ho "consumato" 150 mV per ogni cella! Sono passate da 3,33 a 3,18. E 20 km è pressochè tutta l'autonomia che hanno, visto che sono celle da 15 Ah! (60V in tutto)

GianniTurbo
09-06-2014, 09:32
io ragiono in watthora...

jumpjack
09-06-2014, 10:09
Il punto è che con le LiFePO4 basarsi sul voltaggio per ricaricare o per capire quanta autonomia è rimasta è completamente inutile. :-(

riccardo urciuoli
09-06-2014, 12:20
e allora perchè usi proprio il voltaggio nelle tue considerazioni? era un messaggio ironico, paradossale, provocatorio o cosa?

jumpjack
09-06-2014, 12:39
Perchè è una "considerazione e un confronto sui consumi".
http://www.energeticambiente.it/veicoli-elettrici-auto-elettriche-moto-elettriche-veicoli-propulsione-elettrica/14756649-consumi-reali-dei-veicoli-del-forum-considerazioni-e-confronti.html

Chi sa come funzionano le varie batterie al litio ha capito benissimo di cosa parlo, a te lo spiegherò:
un range di 150 mV su una batteria da 3300 mV volt è irrisorio, anche per batterie al litio, notoriamente con curva di scarica "piuttosto piatta", ma che nelle lipo/li-ion almeno va da 2800 a 4200 mV volt (1400 mV); nelle lifepo4 è piatta da far paura: 15 Ah "racchiusi" in 150 mV, quando normalmente "si dice" che il range scarica/carica di una LiFePo4 sarebbe 2000-3600 mV.

Praticamente coviene considerare la curva di scarica come se fosse un rettangolo alto 3300 mV, lasciar perdere totalmente i cambi di tensione e misurare solo gli Ah usciti dalla batteria.

riccardo urciuoli
09-06-2014, 13:12
Grazie esimio per la spiegazione...

Ho spostato qui i tuoi messaggi, così magari potrai renderti conto che io e altri abbiamo fatto test su questo tipo di celle più di 1 anno fa...

Hai scoperto che le curve di scarica sono molto piatte, hai anche scoperto che è inutile andare vicino ai limiti minimo/massimo consigliati dai costruttori. Bene, sono contento per te!

Non sono molto d'accordo sull'ultima affermazione. La pendenza è minima ma molto costante, il problema per cui non si possono usare le tensioni DA SOLE è la forte variazione con temperatura e corrente di scarica.
Mi sembra di capire che tu hai usato le tensioni a vuoto, quelle sicuramente sono poco significative... io sto facendo da mesi misure a vuoto E sotto carico, e ti assicuro (d'altronde lo fanno TUTTI i costruttori) che anche la tensione (non da sola) può essere usata per un calcolo della capacità residua (INSIEME ad altri parametri)

lucusta
01-11-2014, 20:14
lucusta mi tocca dissentire... a parte che simili dettagli sarebbe meglio darli nei 3d sulle batterie.. comunque...
concordo, sarebbe il caso di metterli in un thread specifico.


Io carico a 3,4V medi per cella e non di più, e con i miei test posso dire a ragion veduta che è PERICOLOSO andare oltre. E' anche inutile (a detta di molti e anche mia) fare la prima carica a 4V per cella e ionon ho visto problemi legata a questa mancata super-ricarica.

se carichi a 3.4V a cella (medio), sei a meno del 95% della carica totale, anche dopo molte ricariche (assestamento della concentrazione media per superficie); a 3.325 sei al 90% della carica possibile, e a quel valore ci puoi arrivare tranquillamente con una carica a 1C; non ci sono particolari problemi.
da 3.325 a 3.450 (90-95%) la carica dev'essere rigorosamente a fattore 0.5C, per essere sicuri che si continui ad accrescere in misura omogenea, invece di accumulare tutto nelle parti con meno resistenza elettrica.
da 3.450 a 3.600-3.650 (95-100%) la carica dev'essere fatta a ratei inferiori a 0.3C (e quindi i tempi allungano parecchio).
questo tipo di ricarica e' effettuato automaticamente ai BMS per litio, e se monocella direttamente dal CB per litio.
caricare al 90-95% non e' un problema, per questo tipo di batterie se non per il fatto che hai meno autonomia (ma puoi caricare anche piu' velocemente, anche piu' di una o 2 ore in meno a seconda della dimensione della cella), ma ogni tanto e' consigliabile una carica totale per fare in modo che i sali si distribuiscano uniformemente sulla luperficie di accrescimento.

Le LiFePO4 vengono date gia' cariche non perche' le mettono in carica, ma solo perche' sono state fatte gia' cosi'; il sale e' praticamente verniciato sul supporto, ed e' ancora nel suo stato di ossidazione piu' energetico. la carica poi sciama a circa l'80% per il fatto che dal momento della costruzione al momento che ti arriva a casa passano un paio di mesi; solo prodotti che devono rimanere in magazzino vengono inizializzati (e cosi' ci possono rimanere per 1 anno senza ricarica), gli altri sono "uova di giornata" fatti apposta per l'ordine venduto.
E' quindi necessaria la carica di inizializzazione, che e' capace di deossidare il sale che, per cose naturali, si e' ossidato, e renderlo attivo (microgranuato) e soprattutto omogeneo (con lo stesso spessore su tutta la superficie del supporto di contatto), oltre al fatto che l'interfaccia litio metallico - sale di litio stia ben a contatto su tutta la superficie; nelle LiFePO4 l'elettrodo e' litio metallico verniciato sul supporto in alluminio e messo a contatto con altra verniciatura al sale di litio... l'inizializzazione serve per essere sicuri che l'interfaccia litio/sale sia attiva in tutti i punti.
e' una questione tecnologica, non chimica***


Riguardo il BMS... in teoria va fatto dialogare col CB e non so se sull'ecojumbo sia facile farlo, nè se sia necessario. Per quello chiedevo dati in più.
no, un CB per Pb ha una diversa curva di carica, ed e' molto difficile metterlo d'accordo con un pacco di altra chimica (addirittura il mio CB Bosh C3 distingue tra Pb-a bagno d'acido (quelle classiche), le gel, le AGM e le VRLA (che necessitano di 14.7V).. ma essendo piombo non fa' distinzione sull'andamento della curva.
Un buon CB litio che comunica con un buon BMS puo' ricaricare nel periodo intermedio anche a 2C, perche' le litio sopportano bene questo sforzo (4 volte superiore al normale), diminuendo cosi' il tempo di ricarica, ma l'ultimo pezzo della curva devono farlo con molta piu' lentezza, per preservare la cella, che ha una superficie d'elettrodo decine di volte superiore ad una classica Pb (ed anche per questo che e' piu' capace).



*** per fare un esempio:
gli elettrodi selettivi da laboratorio per la determinazione dei fluoruri devono essere attivati con un elettolita con fluoro per il loro primo utilizzo; di solito si usa, e non scherzo, un dentifricio al fluoro (concentrazione massima ammessa di 1450PPM), perche' essendo una crema si e' sicuri che arrivi ben a contatto con la giunzione e che ci rimanga ben fissa per quelle 3 o 4 ore necessarie.
e' solo una questione di tecnologia, non di chimica.

con questo vorrei spiegarmi su una questione molto importante riguardo a celle e batterie:
sono oggetti tecnologici che sfruttano la chimica, ma essendo tecnologici devono essere usati nel modo giusto.
ogni cella, ogni batteria ha i suoi limiti tecnologici, e sono quelli che ne limitano le prestazioni;
le celle da laboratorio sono sempre performanti e basati su chimiche esotiche, ma una reazione chimica si riesce quasi sempre ad ottenere, diverso il discorsa dal farlo con ua batteria francobollo che con una di grande capacita'.
la difficolta' maggiore nella costruzione di una batteria e' propio il fatto di riuscire a farla funzionare come il prototipo da laboratorio, della grandezza di un francobollo...
dietro alla ricerca c'e' un grandissimo lavoro tecnologico per far si che la chimica funzioni;
quindi se mi dicono che per farle funzionare bene devo caricarle la prima volta a 4.0V io ci credo e lo faccio, perche' probabilmente, per dirlo, un motivo c'e'.

riccardo urciuoli
01-11-2014, 21:05
Cavoli che fatica, ho spostato questo post in parte perchè non volevo andasse perso.

Faccio qualche considerazione.

Sullo stop della carica a 3,4V medi in fondo non dici cose molto diverse; con tante celle caricare a 3,4V medi vuol dire comunque avere qualche cella già in equalizzazione a fine carica, questo lo dico per esperienza diretta.
Quindi si può andare oltre SOLO se il CB dialoga col BMS, quindi in un sistema ben integrato, al prezzo comunque di un certo "spreco" energetico. Altrimenti il danno è sicuro.


La mia corrente di ricarica è bassa, inferiore a C/5 anche se usassi il CB a piena potenza (3kW), ma in realtà io carico quasi sempre a circa C/10!

Mi confermi che, se uno non ha fretta, è sempre meglio ricaricare lentamente per la chimica?

Per lo stesso motivo ho affermato che un CB per il piombo può andar bene in molti casi anche per il litio, SE ha parametri importanti (come la tensione finale) regolabili; semplicemente perchè i CB per il piombo non fanno mai cariche veloci, i più "rapidi" caricano in qualche ora, quindi entro il limite di 0,3C che tu indichi per potersi spingere alla tensione massima.

Carica di inizializzazione: i dubbi sono relativi al fatto che non tutti i costruttori la consigliano. E' anche molto pericolosa da fare, e a me sembra strano che un transitorio così rapido sia indispensabile per sistemare i sali.
Anche il contenuto delle monoblocco mi ha dato dubbi sul fatto che fossero "fresche di giornata". Perchè non dovrebbero inizializzarle loro? Per risparmiare i pochi minuti a cella che ci vorrebbero in un processo industriale? Mah..

Comunque, dalle mie misure, non ho notato assolutamente una carenza di capacità per il fatto che non le ho inizializzate, anzi sono tutte un po' più capienti del valore nominale.

lucusta
02-11-2014, 19:18
*hai messo 2 post, uno cancellalo.

per la parte chimica, sicuramente per caricare devi superare il voltaggio di cella (deltaG, per far invertire la reazione), mentre la quantita' di corrente che immetti e' direttamente proporzionale alla grandezza della cella; una singola reazione di "fissaggio" ti richiede una certa potenza, piu' molecole sono in gioco, piu' corrente viene richiesta.
Il resto e' solo a livello tecnologico, di costruzione.
per fare un esempio prendiamo l'accrescimento di un sale da una soluzione sovrasatura:
hai una soluzione di un sale ad una concentrazione maggiore di quella che il solvente puo' in effetti sciogliere, pur non avendo un soluto precipitante; in questo frangente conta la temperatura, la concentrazione e il tempo.
il fattore tempo permette ai microcristalli che sono in soluzione di accrescere in modo uniforme e regolare; l'abbassamento della temperatura in modo controllato e comunque lento permette di dare nuove molecole al cristallo (e' dovuto al prodotto di solubita', KS; una soluzioe sovrasatura produrra' sempre un precipitato, e KS e' legata in modo diretto alla temperatura).
a mano a mano che la temperatura si abbassa le molecole vicino al cristallo si uniscono a questo facendo diminuire la concentrazione nella soluzione; a questo punto il cristallo si accresce secondo il suo reticolo cristallino, riuscendo a posizionare gli atomi nel giusto modo, e quindi creando un macrocristallo accresciuto.

la cosa peggiore per una batteria e' avere macrocristalli, per diversi motivi:
un solido unico ha meno superficie di tanti piccoli solidi la cui somma ha lo stesso volume finale, quindi la stessa concentrazione di molecole; meno superficie, meno attivita' chimica;
un accrescimento per macrocristalli occupa un volume maggiore del reale contenuto di molecole, perche' non riempi tutti gli spazi utili, gli interstizzi, quindi per la stessaquantita' di molecole hai un volume maggiore... la densita' dell'elettrodo diminuisce.
i macrocristalli possono provocare tensioni strutturali nella cella, disgregando lo strato di sali earrivando a forare la patina isolante (una delle due parti della lamina metallica e' isolata con una pellicola di etilene perche' quando la si avvolge non deve far contatto con il sale del risvolto precedente, senno hai un corto e quella parte di elettrodo non viene piu' messa in gioco della scarica/ricarica).

quindi il problema primario e' fare una ricarica di accrescimento in modo da eliminare la possibilita' di creare macrocristalli, e per questo giochi sull'amperaggio, facendo avvenire la reazione inversa velocemente in modo da non dargli il tempo di, letteralmente, muoversi da dove sono; per questo che si ricarica ad un valore ben superiore a quello di cella... se 3.3V e' il voltaggio di cella, almeno a 3.6 se non a 3.7v e con una corrente spinta quando c'e' tanta disponibilita' di reagenti, in modo da "fissarli" a microcristalli in modo rapido e non dargli il tempo di organizzarsi.

una carica troppo lenta da' la possibilita' agli atomi di, letteralmente, muoversi, ed accrescere un cristallo gia in accrescimento (questo perche' per una molecola od un atomo e' energeticamente piu' facile aggrapparsi ad un reticolo esistente che innescarne un'altro, per il quale deve trovare la soluzione spaziale giusta per i suoi orbitali).

il problema dal lato inverso e' pero' quando la resistenza cresce, sia per il calore, sia per l'indisponibilita' di reagenti, a ricarica quasi totale.
in questa fase le molecole prendono vie preferenziali, e possono preferire di spostarsi, invece che di formare immediatamente un cristallo.
la disponibilita' di reagente e' inferiore, e ci mettono tempo per trovare la giusta coordinazione spaziale per unirsi ad un'altra molecola li' vicino... alla fine possono, per via del voltaggio, essere attirate verso una parte dove c'e' piu' voltaggio perche' c'e' meno resistenza... e purtroppo queste sono le parti in cui ci sono macrocristalli... alla fine accrescerebbero un macrocristallo, ed oltretutto renderebbero il substrato dell'elettrodo disomogeneo (lasciando lacune).
se e' il tempo la cosa di cui hanno necessita', diamoglielo, ed abbassiamo il rateo di carica.
tanto meno e' la concentrazione di reagenti, tanto piu' tempo gli devi dare per fare microcristalli e non spingerli a delocalizzarsi.
un CB per litio deve essere ottimizzato non solo per una curva adeguata alla chimica, ma specificamente per uno specifico tipo di cella...
una cella da 20Ah che ha solo 4 risvolti ed una superficie molto ampia di 20x10cm e' diversa da una a cilindro alta 10cm e del diametro da 5cm, pur in finale avendo la stessa superficie di elettrodo.. i terminali di contatto pero' agiranno per diversa lunghezza e larghezza dando un diverso aspetto elettrico e quindi di distribuzione della corrente e delle resistenza... non meno lo spessore ed il materiale di contatto contano.

PS: Y e Mn sono impurezza che vengono messe perche' contribuiscono a rompere il reticolo cristallino regolare del sale... si uniscono per affinita' chimica, ma non per affinita' fisica, e quindi interrompono l'accrescimento di un macrocristallo... il problema e' che chimicamente non sono energetici, quindi diminuiscono la concentrazione di reattivi utili.

la prima ricarica invece, probabilmente, viene chiesta a quel voltaggio perche' deve attivare sia tutto il sale, ma soprattutto l'interfaccia tra' litio metallico e sale attivo. in produzione sono letteralmente spruzzati sulla superficie, a strati, e quindi non hanno una buona interfaccia di colleamento... e' probabile che innescano la delocalizzazione del materiale per riempire pero' gli spazzi vuoti di un elemento nuovo, ma quando questi spazzi sono gia' stati colmati si potrebbero innescare delocalizzazioni ed accrescimenti anomali.

questa e' una mia spiegazione, perche' non credo che certi segreti vengano divulgati con molta sufficienza... ti dicono di farlo ma il perche' e' un segreto industriale che hanno trovato loro per il proprio prodotto.
prodotti diversi, usi diversi... chi non dice di farlo probabilmente le inizializza egli stesso; chi dice di farlo probabilmente non le inizializza per il semplice motivo della quantita' prodotta; un'operazione del genere e' diversa da quella standard produttiva per questo tipo di industria, e quindi comporta costi aggiuntivi... ad esempio non tutte le auto della catena di montaggio vengono testate su ruote; molte si fanno 3 o 4 Km sui rulli per avere il check QC approved (ed i test QC possono essere piu' o meno intensivi).

ora non saprei se la tua ricarica e' giusta o sbagliata... ma se ti funziona sara' sicuramente buona... a C/10 dai molto tempo alle molecole di muoversi, ma dipende anche a che temperatura la fai... tanti fattori che sarebbero da testare... il problema e' che tu hai un'automobile, non un prototipo sperimentale ed un budget che ti permette di scassare le celle per fare ogni tipo di prova per vedere quale sia la migliore.

il reale problema delle batterie e' che se sbagli le danneggi in patre o irrimediabilmente, e l'altro e' che pur essendo tutte lo stesso prodotto, non sono certo tutte uguali, quindi un piccolo scostamento da "buono" per una cella potrebbe portarti a "ancora buono" per la stessa ma "cattivo" per un'alta.

la cosa migliore da fare e' comunque quella di mantenersi nelle prescrizioni del produttore...

riccardo urciuoli
02-11-2014, 22:06
grazie per i tuoi ragionamenti ad alta voce, un po' al di sopra delle mie capacità ma il senso l'ho capito.

Ora francamente credo che giusto o sbagliato è un po' eccessivo, probabilmente ci sono lievi differenze che si ripercuoteranno sulla capacità effettiva negli anni.

Quindi purtroppo ci tocca aspettare per scoprire se la mia carica molto lenta faccia più male che bene!

Ribadisco però una mia convinzione ad oggi confermata dalle esperienze sul forum. Quello che hai spiegato tu è una visione a livello chimico/tecnologico, che dovrebbero avere chiara chi i veicoli ed i CB li progetta.

In casi come il mio e il nostro di "smaneggiamento" spesso ci sono altri fattori, come riutilizzo di CB non specifico, BMS cinesi o comunque "semplici" ecc.
Nel caso della mia auto uno dei motivi che mi ha spinto ad abbassare la potenza di ricarica a circa C/10 è il contratto Enel da 3kW (assorbento 1,5kW da rete rischio meno lo stacco, anche con altra roba in funzione) e la tendenza del CB a rompersi per surriscaldamento se viene fatto lavorare a 3kW.

Oltre alla tendenza al surriscaldamento di cavi e prese.

Infine... la ricarica lenta rende più affidabile l'intervento del mio BMS!

Insomma tutti biechi motivi di affidabilità dell'assieme......che è pur sempre vintage anche se ancora stupendamente performante!

lucusta
02-11-2014, 22:33
come dici tu sono ragionamenti ad alta voce... ma tu hai anche un pacco batteria con una capacita' generosa, e questo influisce parecchio, da come giustamente fai notare, per i limiti tecnici di "convivenza" con l'elettrico.
in altri casi, magari, puo' essere un buon punto da dove cominciare a ricercare nozioni piu' approfondite.

per quanto riguarda la prima ricarica, permane semppre il dubbio se effettivamente vale il rischio (perche' caricare a 4.0V e' un rischio).

riccardo urciuoli
03-11-2014, 09:35
Esatto, il motivo per cui io la sconsiglio è l'estrema velocità con la quale la tensione raggiunge i 4V.

Se come dici tu è una necessità chimico-tecnologica non può essere lasciata all'utente finale, che normalmente dispone di attrezzatura approssimativa!

Andrebbe fatta con un andamento della corrente e della tensione in quegli ultimi millivolt molto ben determinato, non con un "semplice" alimentatore con la V finale impostata a 4V (e neanche quello lo abbiamo tutti...)

riccardo urciuoli
14-11-2014, 09:17
Aggiornamento!

Approfittando della mia convalescenza... mi sono finalmente deciso a smaltire un po' di video arretrati....

E quindi dopo quello dello ScaRICCAtore ecco a voi la richi-versione dell'apertura delle famose monoblocco winston/Thundersky:

https://www.youtube.com/watch?v=dSm7HjcAc94&list=UUwrrCMiLCqGv9byRNQEcgfQ

lucusta
14-11-2014, 19:28
per le batterie, tra case esterno e placche metalliche saremmo a 500g in piu' rispetto alle singole celle?

riccardo urciuoli
25-11-2014, 20:04
Aggiornamento!

Per mettere in ordine le mie idee e per rendere più fruibile le informazioni ricavate ho prodotto l'ennesimo articoletto su Electroyou:

Test e caratterizzazione batterie al litio LiFeYPO4 - ElectroYou (http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/test-e-caratterizzazione-batterie-al-litio-lifeypo4)

Ovviamente è una mia sintesi, discutibile e parziale, di quanto detto.

Fatemi sapere per favore se riesce a leggerlo e/o scaricarlo anche chi non è iscritto a Electroyou!

ccriss
25-11-2014, 22:28
L'ho letto tutto d'un fiato, ottimo articolo e gran bel riepilogo, finalmente un'aggregato "organico" per capire come sono fatte queste celle. Hai aggiunto anche un mio grafico :spettacolo:, mi fa molto piacere aver potuto contribuire in qualche modo.
Peccato soltanto non averlo potuto leggere prima di comprare le celle, mi sarebbe stato piu' facile scegliere.
Grazie Riccardo!

riccardo urciuoli
25-11-2014, 22:31
Eh ormai lo avrete capito che ho tempi lunghi.....

Grazie a te Ccriss, il tuo grafico era molto più presentabile dei miei :)

Lho pubblicato su EY perchè mi piace quella funzione, ora la propongo come modifica da fare su EA...

lucusta
26-11-2014, 19:17
chiarisce molti dubbi su questi "minipacchi"... la conclusione e' che sono da comprare solo se economicamente convenienti rispetto alle singole celle, perche' tanto sono comunque da aprire.
altra cose e' che senza un buon corredo (BMS e CB magari anche in grado di chiaccherare) la sposa (LiFePO4), pur se bella ed intrigrante, lascia sempre il dubbio che ti pianti il asso (divorzio) per il minimo problema.

ma dici che sono realmente necessarie le fascette metalliche di contenimento?
si gonfiano parecchio ste' celle?

ccriss
26-11-2014, 19:36
Secondo me se il produttore mette le fascette una ragione ci deve essere, probabilmente riducono davvero il rischio di gonfiarle quando stressate.
Io non uso le fascette, anche per ragioni di spazio, le scariche sono entro i 2C e le cariche sono a 0,2C e non ho avuto problemi dopo piu' di 3 anni di utilizzo. Fa eccezione una cella, ma ha sofferto a causa di problemi che non c'entrano con l'uso "ordinario".

riccardo urciuoli
26-11-2014, 20:59
no ho detto "meglio lasciarle" ma appunto dipende da come le usi. Anche io ne ho tolte parecchie per motivi di disposizioe celle, ma dove potevo le ho tenute.

Evitano anche stress agli elettrodi...

GianniTurbo
03-01-2015, 21:41
Il mio pacco batterie sembra diminuito di capacità con il freddo da 40 km a circa 28, inizia ad accendersi la spia della riserva e invece di fermarsi dopo 500 metri, sono riuscito a fare un 3/4 km procedendo con un filo di gas. Per me questo è il primo inverno. Devo aspettare la primavera per ritornare ad avere autonomie migliori o la batteria ha problemi?

riccardo urciuoli
03-01-2015, 21:49
oddio, ho appena scritto dei miei problemi col freddo nel 3d su Eli...

ccriss
03-01-2015, 22:14
Il mio pacco batterie sembra diminuito di capacità con il freddo da 40 km a circa 28,
IL calo mi sembra troppo marcato, l'autonomia a me scende tra il 15 ed il 20%max, sicuro che le celle siano tutte ben allineate?
Forse ce n'e' una che è particolarmente debole e con il freddo scende di tensione in modo drammatico. Io ho una cella che pur erogando 38AH (una che si è gonfiata) ha una resistenza interna che è pessima, quindi sotto pressione scende parecchio piu' delle altre.

GianniTurbo
04-01-2015, 05:41
A fine carica anche senza bms (è andato in tilt un 2/3 settimane fa e non ho avuto tempo di indagare se guasto o che, l'ho solo disabilitato) sono perfettamente allineate. Da specificare che le celle le ho comperate usate, quindi non so che storia esatta abbiano. Noto una differentemente resa tra la mattina presto con 5/8 gradi e le ore più calde della giornata. Droppano di meno. Non ho dati oggettivi. Dovrei mettere in uso il logger 8s che ho ma che non ho mai usato. Stavo valutando di parallelizzare un altro pacco batterie diciamo di seconda scelta (poi vi spiego i dettagli) per diminuirgli lo stress e aumentare l'autonomia. P.S. nessuna è gonfia o esteticamente diversa dalle altre.

ponzo
04-01-2015, 07:27
senza bms(oltretutto celle "usate")?ma le controlli mentre carichi?senza bms,in un modo o nell'all'altro,hai di sicuro dislivelli di tensione a fine carica,okkio.Comunque le mie celle in inverno vanno una chiavica :( :( ,in estate ho circa 80km(guida normale),mentre ora ho 60kmcirca(con guida pacata).ps:anche io pensavo di aggiungere un pacco piu piccolo,magari da 20A e removibile e controllato "a parte",io tutto l'anteriore ancora libero.Sono ancora a studiare se meglio un "pacchetto removibile" da 20A o un gruppo elettrogeno come avevamo gia detto in altri 3d.

GianniTurbo
04-01-2015, 09:31
Allora mi sembra che possa essere un problema di temperatura. A fine carica sono allineate. Ho provato a rabboccarle una ad una con il caricabatterie da modellismo e non assorbivano più di 50 milliampere hora con differenze veramente risibili meno di 30mAh tra una e l'altra segno che si comportano allo stesso modo.

riccardo urciuoli
24-01-2015, 00:45
per chi è interessato ai miei recenti problemi e nuovi grafici in marcia....
http://www.energeticambiente.it/fiat-seicento-elettra/14752724-storia-di-eli-12.html#post119594665

GianniTurbo
27-02-2015, 12:34
Il mio pacco batterie sembra diminuito di capacità con il freddo da 40 km a circa 28, inizia ad accendersi la spia della riserva e invece di fermarsi dopo 500 metri, sono riuscito a fare un 3/4 km procedendo con un filo di gas. Per me questo è il primo inverno. Devo aspettare la primavera per ritornare ad avere autonomie migliori o la batteria ha problemi?
Mi quoto da solo. la situazione con il bel tempo è migliorata.

ponzo
27-02-2015, 14:30
3Certo.Io me ne accorgo subito della differenza,bastano un paio di giorni di sole per riscaldare l'aria e mi ritrovo le celle intorno ai 20° con autonomia aumentata di circa 8-10km.La temperatura perfetta è 30-35°,quindi direi esterna a 25-30°(le mie celle sono sempre circa 5° più calde dell'ambiente esterno).

lucusta
02-03-2015, 20:26
coibentare? troppo spazio?

GianniTurbo
02-03-2015, 20:33
Nello scooter non ho spazio.

ponzo
02-03-2015, 22:02
La I3 della bmw le riscalda,non ho approfondito per sapere come,ma hanno un sistema che le riscalda.

GianniTurbo
02-03-2015, 22:31
Brucia benzina :)

GianniTurbo
03-03-2015, 14:42
un punto di vista diverso per il bilanciamento delle celle.
Forum Indipendente Biciclette Elettriche, Pieghevoli e Utility - Il ...Barbacaricatore. Domanda (http://www.jobike.it/forum/topic.asp?TOPIC_ID=23329)

riccardo urciuoli
03-03-2015, 15:34
questo 3d riguarda test e caratterizzazione.... evitiamo gli OT...

comunque il barbacaricatore è una grande str....stupidata, e pure dal costo elevato...ma non è questo il 3d per discutere di bilanciatori fantasiosi!

ccriss
13-03-2015, 14:17
Riporto qui quello il test che ho fatto su una delle mie celle dopo un bel periodo di utilizzo. Spero sia il posto giusto, in fondo trattasi delle LiFeYPO4,altrimenti note come Giallone o Winston :-)

Test di scarica di una cella dopo 3 anni e 7 mesi di utilizzo (http://eco-mobilita.blogspot.it/2015/01/test-di-scarica-di-una-cella.html)

Qualche giorno fa ho ho dovuto smontare per l'ennesima volta, causa controllo dei contatti che ossidano o si staccando per via delle vibrazioni, quindi ho avuto l'occasione di smontare una delle celle storiche. Infatti ho una cella in piu' che prima o poi usero' per sostituire quella che si era gonfiata ,ma che non molla ancora. La cella in piu' l'ho messa al posto di questa che ho usato per i test.
Proviamo a indicare qualche numero per contestualizzare la verifica:
La cella Winston da 40AH ha alle spalle:
- 3 anni e 7 mesi di utilizzo
- Circa 700 cicli di carica e scarica (stima) del 40% (DOD)

Per fare il test mi sono avvalso di questo CB: Turnigy Accucel-8 150W 7A
Ha una funzione di scarica completa e un'altra di carica, nel farlo misura gli AH che passano, puo' naturalmente lavorare su una singola cella.

Prima di iniziare ho controllato con un tester gli Ampere che segnava il CB, purtroppo ha solo un decimale ed ho scoperto che il CB arrotonda sempre per difetto. Quindi quando carico a 5A ho una lettura effettiva da tester di 5,2A, quindi dovrei correggere il valore segnato dal CB aggiungendo il 4%.

Il CB dopo la scarica completa (2,4V a circuito aperto) e la ricarica (3,55V) mi ha dato un totale di 37AH, 37 + 4% = 38,5AH.
Onestamente mi aspettavo un risultato migliore, mi riservo di rifare il test con uno strumento di misura piu' preciso. Il problema è che non so quanti AH aveva in partenza la cella, quindi è dura fare dei conti precisi sulla aspettativa di vita, per il momento assumo che ne aveva 42AH (a spanne potrebbe essere realistico), quindi una perdita del quasi 9%.
In ogni caso direi che altri 4 anni di lavoro li dovrebbe fare senza grossi problemi, io mediamente uso 20AH per i miei viaggio.

Se assumiamo che il degrado delle celle sia lineare, cosa non scontata, posso ipotizzare tra altri 3 anni e mezzo un altro 9% di perdita, che porterebbe la cella ad avere una capacità di 38,5AH-9%=35AH. Sarebbe una capacità che mi permetterebbe di proseguire ancora per un po' di anni. L'obiettivo di utilizzarle per 10anni sembrerebbe verosimile.

gugli
23-03-2015, 18:30
interessante .... io non sarei deluso, mi sembra un buon risultato se confrontato al fatto che hai messo le 40Ah, che mi sa sono giuste,giuste,
se avessi sovradimensionato sarebbero stati dati deludenti, comunque anche secondo me 10 anni ce il fai!!!!:beer:
ora vado a scrivere qualche dato di consumo/autonomia, sui condensatori aggiunti sulla mia teener (molto buoni)
io valuterei la cosa se hai spazio, visto che fate le debite proporzioni teener/seicento,
io sto valutando di mettere le 40AH proprio per le correnti di spunto,
che secondo me sono quelle che abbattono la carica,
piu che la stessa quantita di energia, ma erogata in maniera costante.
http://www.energeticambiente.it/categoria-l6-l7/14760448-movitron-teener-9.html

ciao gugli

ccriss
24-03-2015, 20:01
io valuterei la cosa se hai spazio, visto che fate le debite proporzioni teener/seicento,


Attenzione non ho una 600, ma uno scooter con "solo" 23 celle da 40AH, ho picchi di 2C (80A) e direi che mediamente vado ad 1C. Diciamo che sono sfruttate , ma senza particolari eccessi.

gugli
24-03-2015, 20:38
oops:oops::oops:. scusa con tutti questi 3d mi confondo, comunque, dati interessanti.
ma mi viene un dubbio, se non ricordo male piu o meno tutti hanno una cella molto critica, gonfia , o altro, nel tuo caso come mai?
in estrema sintesi, sicuramente lo avrai scritto, ma cercarlo senza aver seguito la questione è difficile.
ciao

riccardo urciuoli
24-03-2015, 21:19
io no.. al momento qualche problema di gestione ma nessuna cella critica in maniera eclatante...

ccriss
24-03-2015, 22:30
E questa è la mia cella debole
http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14760083-esperienza-su-cella-gonfia.html

(http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14760083-esperienza-su-cella-gonfia.html)La condizione in cui si trova è tutta colpa mia, stupidamente l'ho sovraccaricata, anche se lievemente. Ad oggi è ancora operativa e pur essendo piu' debole, cade di tensione sotto sforzo con maggior facilità, continua ad erogare i suoi AH e a rimanere bilanciata in carica. Prima o poi la smonto e misuro la capacità residua, so per certo che è oltre i 35AH.

GianniTurbo
27-04-2015, 10:37
Ragazzi, con il beltempo e la bilancia che cresce vorrei riprendere la bici elettrica per andare in ufficio, circa 12 km, andata altrettanto al ritorno.
Si tratta di una cinesona brushed, nata al piombo e migrata al lifeopo4, con delle celle comprate usate, 12 elementi prismatici da 10A nominali, ora, verificandole una ad una, mi risultano con capacità differenti, finora tra tutti gli elementi testati si va da un massimo di 8500 mAh e un minimo di 7200 mAh, secondo voi, visto che ho ancora un pò di spazio, se mettessi delle celle aggiuntive dimensione 18650 in paralelo alle celle degratate, riuscirei a bilanciare la capacita? il pacco ha il suo bel BMS, che stacca quando la cella più debole scende troppo di voltaggio.

riccardo urciuoli
27-04-2015, 12:05
beh si ovviamente dovresti far in modo che la cap totale di ogni cella sia circa uguale. Occhio pure in ricarica, ovviamente

GianniTurbo
27-04-2015, 14:09
si, l'idea è testarle, tutte in carica e scarica, segnandomi i milliampere. poi vedere la differenza massima di mAh ecercare delle celle di grandezza simile alla differanza minima massimadi millampere e metterle in parallello celle di capacità inferiore. diciamo che grossomodo 6 celle 18650 lifepo4 dovrebbero entrare.

Spuzzete
03-05-2015, 16:48
con delle celle comprate usate, 12 elementi prismatici da 10A nominali, ora, verificandole una ad una, mi risultano con capacità differenti, finora tra tutti gli elementi testati si va da un massimo di 8500 mAh e un minimo di 7200 mAh, secondo voi, visto che ho ancora un pò di spazio, se mettessi delle celle aggiuntive dimensione 18650 in paralelo alle celle degratate, riuscirei a bilanciare la capacita? il pacco ha il suo bel BMS, che stacca quando la cella più debole scende troppo di voltaggio.

Parlando per esperienza ti conviene farti un secondo pacco batterie con celle nuove. Quando il pacco attuale e' scarico attacchi quello nuovo e via. Ho provato ad accoppiare celle nuove con vecchie (e pure usate con altre usate) ed i risultati non sono buoni. Devi prima di tutto investire un sacco di tempo per trovare il giusto match per le capacita' ed anche se ci riesci la cella piu vecchia andra' comunque a "morire" tirando giu in tensione anche quella nuova...e ti ritrovi dove sei ora..

Giusto il mio pensiero..:bye1:

gugli
03-05-2015, 17:23
perdonatemi, se cambio un attimo argomento, ma credo comunque di essere nel 3d giusto (caratterizzazione)
solo per conferma, magari mi sono fatto un'idea sbagliata:

vedo che di alcune celle lifepo4 (io sto cercando tra le prismatic con capacità di 40 Ah)
danno come range di utilizzo 2.8 - 3.6 V

poi da due fornitori diversi (ev-power e SCE) la stessa batteria winston 40
la dichiarano:

SCE 2.8-4V come range di utilizzo

e ev-power 2,5-3.8V con prima carica a 4V
Technical information
Nominal voltage of the cell is 3,2 V and the operational voltage is 2,8 V - 3,8 V.
The maximum charging voltage for initial charge is 4 V.
Recommended subsequent charging is to 3.8 V.
The minimum voltage is 2.5 V.
Maximum discharge current is 3C continously.
Operating temperature -45°C up to 85°C (discharging)


A) quale è il dato giusto (ovviamente per non sbagliare si potrebbe stare tra i 2.9 e i 3.6 V) ma perchè questa discrepanza?
B) la caratterizzazione è appunto quel valore di 4V indicato da EV-POWER?

riccardo urciuoli
03-05-2015, 17:33
Anzitutto un saluto a Spuzzete, è un piacere rileggerti!

Gugli... visto che hai in mente il passaggio al litio ti tocca legegrlo questo 3d, e farlo leggere anche all'amico che ti aiuta.

I range consigliati dai vari produttori a mio avviso sono un po' esagerati, io sono stato tra 2,8 e 3,6V come soglie per i circuiti di controllo.

GianniTurbo
04-05-2015, 09:36
Ccriss si era posto il problema, da quel che aveva capito lui, alcuni fabbricanti del lifepo4 con ittirio, suggeriscono di caricarlo per la prima volta a 4V, poi a 3,65.Non mi ricordo come fosse finita la questione, io avendo comprato le stesse batterie usate, non mi sono posto il problema...prova a cercare o a contattare lui.
Inoltre suggeriva di non caricare sotto zero.

gugli
16-06-2015, 21:24
ciao a tutti
sto cercando di capire la fase iniziale (per la conversione lifepo4 della mia minicar)
avrei qualche domanda:
per quanto riguarda il bilanciamento iniziale con tutte le celle in parallelo
(le mie saranno 74-80 celle)
quando arrivano sono al livello nominale (3.2v) o quasi cariche ?
sono preoccupato perchè, anche con una carica lenta (3.5V 0.5A) avrei 40A totali.
io ho a disposizione un CB regolabile 0-30V (0.1V regolazione) 0-10A max
cosa faccio?
tutto insieme (e con che tensioni)
o 4 blocchi da 20 celle?

le batterie potrebbero essere queste
EV-Power | CALB CA40FI - Lithium Cell LiFePO4 (3.2V/40Ah) - CALB-PROMO (http://www.ev-power.eu/CALB-40Ah-400Ah/CALB-CA40FI-Lithium-Cell-LiFePO4-3-2V-40Ah.html)

GianniTurbo
16-06-2015, 21:34
Comperati un CB da modellismo. Poi "rabbocchi" una ad una le celle. Il voltaggio è impostato di fabbrica. Ti servirà per fare dei rabbocchi successivamente. Io per esempio usavo dei micro tester cinesi che bippano sottoun certo voltaggio, ma non sapevo che assorbivano solo dalle prime due celle della serie. Li lasciato sempre attaccati. Dopo due mesi mi avevano sbilanciato il pacco.

riccardo urciuoli
16-06-2015, 21:43
Ma no, se hai un CB regolabile da 10A ne riesci a caricare molte in parallelo, insieme.

Rileggi le prime 3 pagine di questo 3d (ma ricorda che le prime cariche le ho fatte sui monioblocchi chiusi).

Il problema è solo il momento del parallelaggio, se le celle non sono esattamente alla stessa tensione avrai correnti elevate per qualche istante.

Per caricare le celle in parallelo: con un buon tester le misuri a vuoto, se hanno tensioni molto simili (direi entro +- 0,03V) prima le paralleli e poi attacchi il CB, in caso contrario attacchi il CB partendo dalla più bassa, e appena raggiunge la tensione delle celle più alte le paralleli progressivamente.

LEGGI LE PRIME 3 PAGINE ALMENO...

Non servono cavi grossi, ma prima di staccarle controllale tutte, se c'è ancora assorbimento di corrente potrebbe esserci un po' di caduta di tensione sui cavi.
Insomma impostata la tensione finale (es sulle mie sconsiglio di andare oltre i 3,6V) devi aspettare che la corrente totale sia praticamente zero prima di staccarle.

gugli
16-06-2015, 21:44
il problema e fare tutto in parallelo con tutte le celle
cosa consigliata dal fornitore e anche da chi ci è appena passato (dormouse)
che non lo ha fatto e ha dovuto poi, farlo , altrimenti una era sempre sbilanciata
ma lui ne ha solo 20...

grazie riccardo ora è piu chiaro,
ho letto... ma poi per il caso specifico, o ci sbatti il muso o cerchi qualche consiglio

riccardo urciuoli
16-06-2015, 21:47
Ma no mica devi caricarle tutte e 72 insieme...

A gruppi! L'importante è avere un CB preciso e un tester preciso!

LEGGI LE PRIME 3 PAGINE... non farle rileggere a me, leggi e poi chiedi eventualmente chiarimenti...

riccardo urciuoli
16-06-2015, 22:06
vabbe' dai comincio con un aiutino prima che leggi tutto, in base a quello che ho rinfrescato nella memoria.

Se vai a rivedere i grafici di ricarica vedi che la tensione "schizza via" quando la cella è totalmente carica.

Fattelo anche tu un tuo grafico del genere quando carichi la prima cella DA SOLA, così le "conosci meglio".

Parlando delle mie LiFeYPO4 lo dico nelle prime pagine: non erano totalmente cariche, quindi vanno necessariamente caricate ed equalizzate.
Ma poichè di energia contenuta sopra i 3,5V ce ne sta pochina, se le carichi tutte a 3,6V (valore da verificare e decidere su quelle che comprerai) sei sicuro di averle caricate tutte al 100% o quasi.

Questo a prescindere dalle eventuali differenze tra gli Ah effettivi, ogni cella sarà caricata al suo 100% (nel mio caso intorno ai 65 Ah se ricordo bene).

Durante l'uso, se arrivi a scaricarle quasi completamente sarà il BMS ad avvisarti che quelle più "scarse" sono a 0, le altre avranno dentro ancora qualche % di carica. Meglio comunque ovviamente, salvo casi eccezionali, non arrivare al 100% di scarica per lo meno non sistematicamente.

Ma a salvare le celle è soprattutto il BMS, perchè se anche tu ti limiti a usarle al 60% ma c'è una cella in sofferenza, o che si è scaricata "per sbaglio" , è il BMS che ti deve avisare se sei arrivato a Vmin (nel mio caso 2,8V).

gugli
17-06-2015, 08:46
grazie Riccardo
ora ho le idee più chiare, (non è pigrizia la mia, ho letto tutto per ben 2 volte, e ti garantisco che con la mia dislessia è una fatica immane)
e alla fine avevo le idee piu confuse di prima, l'unica cosa che avevo capito, era che non valeva la pena di fare la carica iniziale a 3.8-4V (inutile stress)
per il discorso del parallelo invece sembrava una cosa marginale (forse mi sarò perso io il pezzo in cui si diceva che era fondamentale)
anche se comunque avevo in mente una cosa del genere, ma come sfizio mio....
ma poi non c'è come un consiglio mirato su una esigenza precisa, da chi è già passato dal problema,
in relata speravo che anche Dormouse mi desse qualche notizia, riguardo a come a fatto il suo bilanciamento in parallelo.

per esempio, anche il discorso di scaricarle, e ricaricarle, non ho capito esattamente se serve per capirne la capacità, o per altro?

riccardo urciuoli
17-06-2015, 10:06
No problem gugli, era ora di rispolverare questo 3d!

Hai capito bene, il parallelo E' marginale. Se hai un CB preciso e tempo da perdere non serve, il parallelo serve solo a ridurre i tempi!
Per essere più pratici, con 72 celle se non avessi parallelato, caricando a qualche A avrei dovuto "presidiare il banco" per cambiare la cella sotto carica ogni 2-3 ore (meno per quelle più cariche). Avrei perso parecchie ore (di notte, durante le passeggiate col cane ecc), parallelandole 4 ogni "carica" durava max 8-12 h e ho sfruttato meglio il tempo (specie la notte) senza dover fare turni di guardia al banco :).

Carica e scarica non servono, era un mio desiderio di caratterizzarle bene per capire cosa avessi comprato. Temevo di trovare qualche cella scadente e volevo scoprirlo prima di montarle sull'auto, invece erano tutte eccellenti.
Se scegli un fornitore "noto" puoi sicuramente evitarlo.

Dormouse75
18-06-2015, 20:44
ma poi non c'è come un consiglio mirato su una esigenza precisa, da chi è già passato dal problema,
in relata speravo che anche Dormouse mi desse qualche notizia, riguardo a come a fatto il suo bilanciamento in parallelo.

Ciao Gugli, mi scuso per non averti risposto subito...io non ho fatto la carica in parallelo, come consigliava il fornitore. Ho collegato subito le celle in serie, pensando che il BMS le bilanciasse lui (errore), piano piano sono riuscito a bilanciarne 19, ma c'era una cella che era troppo scarica. Allora ho scollegato la cella in questione e l'ho caricata a parte con un alimentatore lineare da laboratorio. Comunque caricarne una o n in parallelo, la procedura è la stessa, cambiano chiaramente le tempistiche...
Concordo con Riccardo quando ti consiglia di rabboccare prima quelle che sono eventualmente a tensione più bassa, in modo da evitare di mettere in parallelo celle con tensioni troppo differenti.
Se prendi le Wina 36ah, il fornitore consiglia di fare la prima carica in parallelo a correnti non superiori a 0,3C. Quindi l'alimentatore che possiedi da 10A dovrebbe andar bene, anche se starei un pelo sotto (es. 8A)
Ti conviene caricare in parallelo non più di 10 celle alla volta (per evitare tempi enormi).
Usa un tester di qualità, tipo Fluke e fai tutte le misure con lo stesso tester.
Io per la cella che ho caricato singolarmente ho fatto così: ho impostato l'uscita l'alimentatore a vuoto alla tensione di 3,8v. Dopodichè ho fatto la taratura della corrente max che l'alimentatore può erogare, collegando il tester in misura in corrente all'uscita dell'alimentatore e ho impostato 4,5A.
Quindi ho collegato il tester (in misura tensione) sulla cella. Poi ho collegato la batteria. Quando ho acceso l'alimentatore, ho controllato costantemente:
La tensione sulla batteria (non deve superare i 3,6v - ricordati che le Wina non possono andare oltre 3,7v) che è partita da 3,3v ed è salita piano piano.
La tensione sul display dell'alimentatore che era quella impostata (3,8v)
La corrente sul display dell'alimentatore.
Ti consiglio di presidiare sempre questa attività e di stare molto attento alla fase di fine carica, nella quale la corrente di carica si abbassa e la tensione sulla batteria supererà velocemente i 3,5v.
A quel punto ho abbassato la tensione dell'alimentatore a 3,6v, per evitare che la cella superasse la tensione critica.
Non so se ho operato nel modo migliore, ma l'operazione è andata a buon fine...

riccardo urciuoli
18-06-2015, 21:05
si direi che va bene, se l'alimentatore è "buono" (es corrente in uscita regolabile) non serve portarlo inizialmente a tensione più alta, in realtà così forse compensavi la caduta di tensione sui cavi.

Dormouse75
18-06-2015, 21:48
Pensandoci bene, per evitare di scollegare e ricollegare gruppi di celle, una volta che è stato fatto un pareggiamento di tutte le celle allo stesso valore di tensione, cosa vieta a Gugli di mettere tutte le 80 celle subito in parallelo? Chiaramente ci vorrà tanto tempo per caricarle, ma nulla ti vieta di interrompere la carica e riprenderla il giorno successivo...alla fine, operando in questo modo, forse si ridurrebbero i tempi, in quanto il cablaggio avverrebbe una volta solo...cosa ne dite?

gugli
18-06-2015, 22:19
grazie a tutti , delle preziosissime info (dormouse sei precisissimo....grazie)
appena avrò per le mani le sospirate celle,
penso di coinvolgervi nei test/operazioni di bilanciamento,
magari vi dico in che condizioni mi arrivano (tensioni) e valutiamo come procedere!!!

per ora sto abbandonano la cina,
e BURAC è una bufala non rispondono alle mail,
l'unico affidabile sembra ev-power.
ma di wina 36A non ne hanno piu ( le hanno addirittura tolte, e se le avranno , forse, sarà tra 5 mesi solo su ordinazione)
e anche le CALB 40 sono poche (46 celle) ma pare che domani arrivino!!"
che però mi costringeranno ad una modifica per ricavare spazio
vediamo se riesco a farle arrivare per meta luglio.

devo fare sta conversione!!!, altrimenti il prossimo inverno sarò in crisi con le pb!!!

anche perché io come secondo problema avrò quello di adattare (lavorando sul n. delle celle, partendo da 76 e scendendo fino a 72)
l'alimentatore originale, che confido di poter continuare ad utilizzare.
che con le pb-gel sale fino a 262V a 5A, prima di fare la fase finale con corrente decrescente fino a 0.5A

dormouse, hai novità sull'autonomia che hai raggiunto? sommando i km fatti con quelli residui stimati?
ovviamente, soprattutto in questa fase non mi sembra il caso di stressarle con scariche profonde, per vedere "QUANTO FACEVANO"
CIAO

riccardo urciuoli
18-06-2015, 22:41
Pensandoci bene, per evitare di scollegare e ricollegare gruppi di celle, una volta che è stato fatto un pareggiamento di tutte le celle allo stesso valore di tensione, cosa vieta a Gugli di mettere tutte le 80 celle subito in parallelo?

No direi che non ha senso... un conto è metterne 3 o 4 per non dover stare sempre "di guardia", un altro parallelarne 10 o più.
problemi di cablaggio (le celle "lontane" si caricano solo quando le altre sono totalmente cariche) e anche un aumento dei rischi: le celle resterebbero per troppe ore a tensione elevata (anche 3,6 è più della tensione nominale a vuoto) e in caso di problemi..rischi di farle fuori tutte!

Dormouse75
19-06-2015, 11:46
Effettivamente non avevo pensato a queste controindicazioni... quindi conviene parallelare meno celle possibili per volta.

Per Gugli: visto che ormai sei lanciato verso la conversione, potrebbe essere una buona idea se aprissi una discussione tutta tua, così raggruppiamo le questioni riguardanti il tuo mezzo in un unico punto (è meno dispersivo).
Sulla scelta delle batterie ho visto che sei passato da wina 36Ah a Calb40Ah e se non ricordo male eri partito a cercare in Cina batterie con capacità inferiore...ma le tue attuali al piombo, che capacità hanno, quante ne hai messe in serie?
Inoltra considera che c'è la Lipotech di San Marino che vende batterie Life e che molti hanno acquistato batterie "composte" da 12v LIfepo4 e hanno estratto via le 4 celle che le componevano, potrebbe essere una strada anche quella...

riccardo urciuoli
19-06-2015, 12:15
Dormhouse...prima gli consigli di aprire un 3d poi continui con l'OT?

Ragazzi, questo 3d è molto specifico, test e caratterizzazione e al limite consigli di uso per le LiFeYPO4.

Gugli e non solo ha parlato della sua ricerca un po' ovunque... questa è la sezione pile e batterie, possiamo evitare di parlare di problemi generici già trattati ampiamente nella sezione veicoli elettrici?

Grazieeeeee.....

gugli
19-06-2015, 12:16
io ora ho ufficialmente 18 pb-gel da 12V 24AH (in realtà ne ho aggiunta una per compensare le perdite, una pezza provvisoria!!!)
le wina erano perfette come misure è ne riuscivo a mettere anche fino a 80 (PER POI TROVARE IL N, GIUSTO)
per le calb al massimo ne posso mettere 76 ma facendo anche delle modifiche.

ora vedo dato che sono in partenza, sett prossima, ho un paio di alternative, su cui deciderò quando torno,
non faccio ordini adesso perché arriverebbero quando non sono a casa.

al forum sulla mia conversione ho pensato, ho gia pronto quasi tutto (cavi, bms, cavallotti, idee, ecc) mi mancano solo le celle
ma per scaramanzia preferisco iniziarlo quando avrò la celle in mano!!!

la lipotech ha ancora meno materiale della EV power, che sta facendo arrivare le calb (forse oggi) ma x le wina (non si sa....)
ciao

scusate l'OT stavo scrivendo , mi faccio prendere ....
comunque basta con i mie problemi specifici

GianniTurbo
26-11-2015, 14:02
Per la cronaca, ho notato che la birò monta 4 caricabatterie separati immagino per "bilanciare" le 4 batterie al litio.

vicious
26-11-2015, 15:56
http://www.energeticambiente.it/attachment.php?attachmentid=50866&d=1448096131

Ehi ragazzi, riposto nel 3d giusto questo screenshot del Mercury dove sono ben evidenziate le varianti in gioco durante la fase di scarica.. É un percorso di circa 5 km (fatto con 2 passeggeri a bordo - 120 kg ca.) con qualche semaforo e alcune salitelle che finisce fuori dal centro abitato. Ho notato che pur avendo un motore da 2000w in accelerazione si hanno dei picchi anche di 3000w poi ho visto che ad una velocità costante i w si stabilizzano.. Secondo voi, da questo grafico si può scoprire l'efficienza delle batterie?
Anticipo un po tutti quelli che diranno che il grafico é vago perché mancano i dati nelle ascisse.. é pensato per uno smartphone e con lo scorrimento i dati appaiono... Comunque mi é venuto in aiuto jumpjack che ha rielaborato il grafico cosi:

http://www.energeticambiente.it/attachment.php?attachmentid=50991&d=1448446240

http://www.energeticambiente.it/attachment.php?attachmentid=50992&d=1448446252

Ecco qua.

Però credo che i campioni non siano 1 al secondo, perchè risulterebbero accelerazioni di 1g!
Jumpjack

Per la cronaca il pacco batterie é composto da 60 celle headway in configurazione 20s3p per un totale di 60 volt e 45 ampere

Inviato dal mio HTC One M8s utilizzando Tapatalk

ccriss
26-11-2015, 16:49
Ottimo Vicious, è bello vedere grafici come il tuo, danno una idea piu' chiara dei consumi e del comportamento delle batterie/centralina/motore in relazione alle richieste.

alcune considerazioni

A) Noto che riesci a prendere 75Kmh con soli 45A di assorbimento a circa 62V (2800W), magari mi sbaglio, ma credo che il tachimetro abbia aggiunto qualcosa, altrimenti è un risultato eccellente per il tuo scooter!! Pensa che io per mantenere la stessa velocità con le mie 23 celle consumo 45A, c'e' da dire che il CX del mio scooter è quasi un muro con il parabrezza che monta...

B) Il calo di tensione vs ampere mi sembra nella norma, forse da headway di 45AH mi aspettavo qualche cosina meglio

C) IL fatto che abbia picchi di 3000W non è gran cosa per un motore da 2000W, attenzione piuttosto a tenere d'estate la velocità max per lungo tempo, in quel caso il motore potrebbe scaldare troppo. Facci caso quando torna il caldo, basta appoggiare la mano il motore in teoria non dovrebbe scottare

Non sono sicuro di aver capito cosa intendi per efficienza delle batterie, io penso al calo di tensione rispetto agli Ampere richiesti, nel tuo caso con scariche da poco piu' di 1C non dovresti preoccuparti, sei messo bene. Considera che il precedente scooter che avevo era un 2000W che chiedeva di picco ben 120A - 3C, le celle non sembra abbiano sofferto. Le mie sono Winston da 40AH.

vicious
26-11-2015, 23:03
Grazie Ccriss, riguardo all'efficienza intendevo dire lo stato di salute delle batterie.. forse dal grafico non si capisce bene ma in questo tragitto la velocità massima è stata di circa 45 kmh.. c'è da dire che il Bms "taglia" la corrente a 45 ah (sul sito cinese dove l'ho preso parlavano di 70... ma sullo speedict più di 45 ah non sale e inizia a tagliare la tensione, che gli ah cinesi siano diversi da quelli europei???[emoji1] ) per il resto la velocità massima è di 55-60 kmh penso che per aumentarla dovrei montare una centralina programmmabile tipo la kelly... ma per adesso va bene così, anche perché la velocità va anche controllata.. dovrei anche intervenire sulla stabilità e frenata ammo, freni ecc e per ora non è il caso.
Grazie mille per la risposta[emoji482]

Inviato dal mio HTC One M8s utilizzando Tapatalk

riccardo urciuoli
27-11-2015, 12:46
come ti avevo già scritto il tuo grafico non basta, e la risposta di Ccriss lo conferma. Va confrontato per lo meno con altri grafici, le variabili in ballo sono molte.

Quindi per esempio Ccriss ti può dire che vanno benone perchè ha un riferimento con mezzo simile.

Io ti dico che l'efficienza la stimi nel tempo, quindi dovresti farti un grafico magari più corto e "mirato", per esempio una salita lunga che conosci fatta a manetta segnando le velocità raggiunte, e la TEMPERATURA AMBIENTE.

Col freddo vedrai il calo dell'efficienza delle batterie dovuto alla batteria.

Se rifarai la stessa salita tra 1-2 anni potrai valutare se hai un degrado delle celle apprezzabile o no.

Altre considerazioni: il picco è normale, i motori elettrici hanno lo "spunto" e per periodi brevi possono dare potenze molto maggiori della nominale (anche 10 volte)
Ma questi dati dipendono anche dal controller, in realtà è lui a limitare, o dalle celle se il controller è "semplice"

Ultima cosa: se rivedi i miei grafici simili (anche se senza la potenza) capirai che tu hai in realtà monitorato "il pacco", ma è probabile (anzi avviene sempre) che una o più celle avranno comportamenti peggiori delle altre, saranno loro a limitare tutto il pacco.

Insomma per valutare l'efficienza delle celle dovresti monitorarle singolarmente (es col Celllog8s che ho usato io ed altri)

roby.lt
26-05-2016, 11:41
Ho resuscitato 2 celle LiFePO4 Lipotech da 45Ah, che avevano tensioni quasi nulle 0V e 0,4V.Comunque ho immesso rispettivamente 40Ah e 45Ah, con CB da modellismo a 5A in modalità LiFe.La carica iniziale ho dovuto impostarla in modalità NiMH (caricando circa 2Ah) che molto lentamente ha portato la tensione alla soglia dei 3V, così da poter passare alla modalità LiFe senza errore di bassa tensione, che non permetteva la ricarica.Vorrei sapere se la reale capacità di queste celle è proprio 40/45Ah come misurato dal CB, oppure è inferiore?

riccardo urciuoli
28-06-2017, 14:50
Aggiorno questo 3d per indicarvi, in attesa degli articoli su Energeticambiente, un mio nuovo articoletto sulla batteria LiFeYPO4 da avviamento per moto che ho comprato di recente.

Prestazioni eccellenti nonostante il prezzo contenuto (circa 40€) e la capacità di soli 1,5Ah (contro i 4Ah delle "equivalente piombo").

Se vi interessa lo trovate qui:
http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/batterie-di-avviamento-al-litio-per-moto

riccardo urciuoli
05-10-2017, 16:01
Chi segue la "storia di Eli" sa già che ho rotto la prima cella,
Ho finito di caricare la cella nuova, ha accettato in ricarica 32Ah abbondanti, quindi era carica circa al 50%.


Avevo già inserito alcuni grafici nel primo articolo sulle batterie:
Test e caratterizzazione batterie al litio LiFeYPO4 - ElectroYou (https://www.electroyou.it/richiurci/wiki/test-e-caratterizzazione-batterie-al-litio-lifeypo4)

Ecco il grafico più preciso con carica lenta (2a cioè circa C/30):

62771



conferma che con le LiFeYPO4 è pericoloso andare sopra i 3,4V e quasi inutile (si guadagna solo il 2% circa di autonomia)

Elisabetta Meli
05-10-2017, 17:13
Riccardo scusami, hai per caso una tabella delle lifeypo4 che confronta il V con il SOC, senza carichi in carica ed in scarica.

riccardo urciuoli
05-10-2017, 19:05
Ciao Eli :)

I valori indicati sono proprio quelli che vuoi, in effetti avrei dovuto togliere l'indicazione "2A".

Insomma..fermavo un attimo la carica per leggere la tensione.

Ci fai poco, tranne agli estremi è quasi piatta e varia più con la temperatura che con il SOC... spiegati meglio forse ho capito male

Elisabetta Meli
06-10-2017, 05:47
:)
Premetto che utilizzo le winston e come giustamente dici il voltaggio è molto piatto, e stabilire il soc risulta complesso, almeno finora non ho trovato quasi nulla in rete.
Inoltre vi è una enorme differenza nel misurare il V in base allo stato in cui si trova la batteria, normalmente si dovrebbe misurare in stasi, cioè senza nulla di connesso da almeno 30'.
Questo rende ancora più complessa la misurazione perchè utilizzandola o è in carica o è in scarica ed a volte basta variare anche di un solo A che la lettura è fallace per non parlare della attendibilità dei misuratori utilizzati.
Dal tuo grafico noto che a circa 3,330V indichi un SOC del 50% ed a 3,400V il 100% senza nessun carico applicato.

Da tempo rilevo ogni minuto lo stato delle batterie nelle varie fasi, mi interessa particolarmente quello in scarica, e sto cercando di elaborare una tabella per i miei utilizzi.
Questi sono i dati finora rinvenuti, in stasi io rilevo un soc del 84% a 3,330V ed il 100% a 3,750V vedi sotto:
3,750 - 100
3,700 - 99
3,675 - 98
3,650 - 97
3,625 - 96
3,600 - 95
3,575 - 93
3,550 - 92
3,525 - 91
3,500 - 90
3,475 - 89
3,450 - 88
3,425 - 87
3,400 - 86
3,375 - 85
3,350 - 85
3,325 - 84
3,300 - 83
3,275 - 82
3,250 - 81
3,225 - 80
3,200 - 70
3,175 - 51
3,150 - 40
3,125 - 31
3,100 - 20

Mentre con un carico applicato di 0,15C (15Ah su 100Ah)
3,338 - 100
3,313 - 99,1
3,288 - 97,6
3,263 - 77,7
3,233 - 55,1
3,213 - 42,5
3,188 - 30,7
3,163 - 19,9
3,138 - 13,6
3,110 - 7,9

Interessante notare come nell'arco di 0,1 V la batteria possa erogare il 70% della sua capacità.
Ho pure tutti i valori intermedi, ma ho riportato solo quelli significativi ed ancora è in elaborazione, ma un mese di rilevazioni diciamo che risultano già abbastanza attendibili, ed in effetti mi corrispondono anche i tempi di utilizzo associati al SOC ed agli Ah prelevati, quindi diciamo che dal V risalgo esattamente a 'quanto mi resta' di batteria utile.
Ovvio che prelevando più Ah il V cambia, come anche se fosse in stasi il V cambierebbe, ma per me è significativo è molto importante affidarmi a questa tabella per sviluppi futuri.

riccardo urciuoli
06-10-2017, 07:30
ma...come ricavi il SOC? E' uno strumentino? Perchè a me proprio non torna che ci siano tanti Ah sopra i 3,4V, addirittura il 5% sopra i 3,6V...

Io faccio misure in A e non si scappa, tu come le hai fatte?

Elisabetta Meli
06-10-2017, 08:24
Riccardo potrei errare, anzi sicuramente sarà così, ma questi sono i dati che ho rilevato dalle mie con due strumenti in parallelo che confronto tra loro.
Se a 3,700 V a vuoto ho il 100% che corrisponde a 3,338V con un carico applicato di 15A, ed il voltaggio mi scende a 3,288V dopo 9 minuti, ho prelevato 2,25A circa.
E così via, nei vari voltaggi che confronto.
Attualmente, con questo metodo, mi risulta che la batteria abbia 110,88Ah disponibili (sono nuove e potrebbe anche starci), ed ogni giorno limo leggermente i dati per cercare di ottenere dei valori quanto più attendibili possibili.
Forse è errato il mio approccio, ma posso dire che funziona perchè i tempi mi corrispondono quasi (ecco perchè li limo).
P.E. da 3,263V a 3,233V ho 100' tondi di utilizzo con 15Ah di carico pari a 25A prelevati ed al 22,57% del SOC.

peter12
06-10-2017, 09:31
Ciao Eli come sai ti seguo da lontano nelle tue sperimentazioni.
Posto qui la raccolta dati del progetto che seguo dal 2012

NRGBOX (https://sites.google.com/view/nrgbox)

e ti do qualche indicazione. Come sai il "controllo" dello stato di carica
di una cella al Litio è un pò più complesso di quello fatto per il Piombo
nel quale ci sia avvale solo della misurazione di tensione e come sai
nel mio progetto mi sono avvalso di aziende esterne alla mia per realizzare
il prodotto che essendo molto complesso ( se vuoi una descrizione più tecnica
di quella del link sopra postato sono lieto di inviartela ) ha un BMS prodotto
in italia che ha un algoritmo di calcolo che per la determinazione del SOC
si avvale anche della misura (contabilizzazione) degli Ah entranti e uscenti
dalla cella o del più complesso pacco batterie mediante una sonda a effetto
Hall per la misura in continua della corrente. Solo con questa misura ( e conteggio)
puoi elaborare degli algorotmi affidabili sullo stato di carica delle litio.

ccriss
06-10-2017, 09:33
Calcolare % capacità mediante OVC delle celle LiFe non è facile, incidono temperatura, aging, nr di cicli etc..
Insomma è un esercizio troppo complicato se si vuole avere una idea precisa del SOC.

Tempo fa avevo trovato questo doc, ma ce ne saranno molti altri, che riguardano però le A123. Su queste celle hanno fatto parecchi studi, mentre sulle LiFeY non saprei. Diciamo che da una idea .
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.455.5930&rep=rep1&type=pdf

peter12
06-10-2017, 09:43
Insomma è un esercizio troppo complicato se si vuole avere una idea precisa del SOC.


@ccris confermo, si mi ero dimenticato che ogni cella è anche controllata in temperatura

Eli non per scoraggiarti ma non è esercizio per un autocostruttore a meno che non abbia
risorse e conoscenze interdisciplinari tecnologia costruttiva, elettronica di controllo firmware
di gestione e controllo del processo di ricarica, come ti ho già detto per arrivare a quello postato
sopra ci ho messo anni avvalendomi di aziende esterne e la difficoltà maggiore sta nel far
comunicare il BMS con il regolatore di carica per effettuare le ricariche con bilanciamento fianale
nel modo più consono possibile e cosi allungare la vita del pacco batterie.

riccardo urciuoli
06-10-2017, 10:01
Eli comunque le tue misure non mi convincono, sicuro del voltmetro?

Io ho sempre trovato valori come su questa ultima cella...anche andando a 3,7V o oltre, dopo 15' la cella era già ritornata a 3,5V e stamattina dopo circa 12h era assestata sul valore di carica al 100% pari a 3,4V

Elisabetta Meli
06-10-2017, 12:46
Mho studio meglio...:cry:, grazie a tutti per i contributi.
p.s. comunque avevo detto che forse sono in errore :preoccupato:.

riccardo urciuoli
10-10-2017, 12:45
Mentre finisco i test vi anticipo la foto della cella guasta:
62835

nessun guasto macroscopico evidente. Sul fondo c'era qualche cc di liquido risultato infiammabile (mi dicono sono idrocarburi)

Con calma e le protezioni del caso proverò ad "aprire a ventaglio" i sacchetti, in questo caso non ci sono rischi di incendio essendo la cella esattamente a 0V quindi elettricamente inerte

riccardo urciuoli
11-10-2017, 15:10
Anticipo i test con un confronto tra cella nuova e la peggiore delle tre vecchie estratte:
62851

differenza notevole, ma anche la vecchia è ancora sopra i 60Ah nominali

gugli
11-10-2017, 18:01
ciao Riccardo
la cosa è molto interessante , dalla foto appaiono 2 zone (grigio e nero ) nella plastica, presumo, trasparente,
è per via di un doppio strato di plastica nel punto grigio
o per via di infiltrazioni di gas in quella parte
o altro, sarebbe interessante un'analisi della cella per capire cosa sia successo e in cosa si è concretizzato in pratica il decadimento della cella.

per i praticoni come me....potresti indicare come fai a misurare la capacità , non in teoria ma proprio in pratica.
cosa usi per la carica
cosa per la scarica
cosa per la misura
tempi di esecuzione ecc

tanto per fare un confronto con i livelli di tensione delle mie calb40:
ora carico a 3,51V
il crollo di tensione che appare nel tuo grafico a 3,25, 3,26v, sulle mie è a 3,35/3,36
dopo una 30ina di km trovo le celle mediamente a 3,30/3,33v (facendo 2 conti dai kwh da rete per riportarla a 3,51 carico circa 13Ah/cella)
dopo una 50ina di km sono mediamente a 3,25/3.28v (per riportarla a 3,51 carico circa 20Ah/cella)
dovrei pianificare un consumo sui 70/80 km e fare una carica, per avere un dato con una scarica maggiore
(70/80% di scarica, visto che i 90/100km sembrano il limite in sicurezza con il mio pacco da circa 10KWh)

in pratica le mie sembrano avere un andamento meno piatto delle winston

un'ultima cosa , percepisco una differenza abbastanza notevole nelle prestazioni tra quando è carica al 100% e quando è al 50% , tu cosa noti?

ccriss
11-10-2017, 21:05
ma anche la vecchia è ancora sopra i 60Ah nominali

Due considerazioni:
A) La cella nuova da 72AH è esageratamente sopra la sua capacità nominale. Mi aspettavo rilevassi dai 63 ai 66ah. Forse sei stato piuttosto fortunato con quella nuova. Sono andato a vedere i primi post e mi sembra che avessi rilevato 66Ah circa con le prime con scarica a 65A. Una delle mie celle migliori da 60AH oggi quota 63AH, ma non era nuova, sono tutte usate, quindi non posso contribuire al tema.

B) La vecchia ha 60AH, riesci poi a dirci dopo quanti cicli e DOD medio per ciclo? Sarebbe interessante per capire l'aspettativa di vita, so che hai in mente un reportage alla "Presa Diretta" o Report, ma sono troppo curioso per non chiederlo:devilred:.

riccardo urciuoli
12-10-2017, 09:21
Rispondo senza anticipare troppo del mio report :spettacolo:

No scherzo ccriss, è che sono lento a raccogliere le idee, sui DOD non sono sicuro..ma vado per ordine...

Questo era l'articolo sul test delle celle nuove:
Test e caratterizzazione batterie al litio LiFeYPO4 - ElectroYou (http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/test-e-caratterizzazione-batterie-al-litio-lifeypo4)

c'è dentro anche lo "scaRICCAtore", è un dispositivo da me realizzato per scaricare a corrente costante le celle, per rispondere a Ponzo.

Quel test era stato un po' più confusionario...avevo fretta e molte batterie le avevo testate come monoblocco e non come celle singole.

Ma... in scarica si vedono valori maggiori del 110-112% (quindi effettivamente capacità di 66-67Ah), ma il valore in carica sembra abbastanza maggiore, anche 125%.

QUESTO test lo sto facendo usando:

- in scarica il solito scariccatore; scarica 25A costanti, quindi il test di 4 celle dura 2h o poco più e bisogna starci attenti. Per arrivare a fondo con tutte le 4 celle ho effettuato, man mano che si "svuotavano", dei rabbocchi di quelle che collassavano prima.

- in carica alimentatore limitato in corrente; carico a 4A quindi ci vogliono ben 15h o più per finire (e infatti non ho ancora finito.
Ogni 45' (cioè 3Ah, 5% della capacità nominale) misuro le tensioni.

In questo modo finalmente (e grazie all'esperienza fatta) ottengo grafici più leggibili e riferiti alla % di capacità immessa o prelevata.

Nessun rendimento di caricabatteria da scorporare.

Avrei potuto riesumare il cellog ma non avevo voglia anche perchè mi sarebbe servito solo come allarme, i grafici preferisco farli io perchè quelli del cell-log non so come editarli (assi, unità di misura ecc)

Riguardo i cicli effettuati, devo ricontrollare meglio i conti ma dovrei essere intorno all'equivalente di circa 744 cicli al 70%; il 15% dei 5000 garantiti, quindi se non faccio altri danni in teoria potrei fare 340000km totali.

Valore troppo ottimistico, c'è anche l'invecchiamento "on the shelf" ....

riccardo urciuoli
12-10-2017, 11:22
dimenticavo due domande di ponzo...

il colore differente non so a cosa sia dovuto, forse effettivamente un doppio strato di plastica, e sul 2o non c'è l'effetto "bagnato" del primo a contatto con l'elettrolita.
Quando la smembrerò farò sapere.

Riguardo le prestazioni: per sentire un calo devi andare molto vicino alla scarica totale e avere il pied epesante, perchè finchè le celle hanno energia è l'inverter a limitare e non loro...insomma non credo di aver mai percepito un calo.

Invece, avendo un allarme sonoro che bippa a 2,8V è inevitabile che col freddo o all'avanzare della scarica il guidatore usi con più parsimonia l'acceleratore per salvarsi i timpani...insomma il calo di prestazioni viene imposto dal mio circuito ben prima che le cele vadano in sofferenza, guasti del circuito permettendo :cry:

experimentator
12-10-2017, 11:37
calma e le protezioni del caso proverò ad "aprire a ventaglio" i sacchetti, in questo caso non ci sono rischi di incendio essendo la cella esattamente a 0V quindi elettricamente inerte

Ciao Riccardo hai smontato le celle ?
Potresti per cortesia postare qualche foto per vedere come sono fatte all'interno ?

Ciao .

PS . ho scritto contemporaneamente a te .

gugli
12-10-2017, 11:42
grazie della risposta. (mi si stanno chiarendo le idee)
con cosa rilevi le tensioni nel tempo (a mano o...)
e come desumi la capacità?

ora ho anche capito da dove arrivavano quei 340000 km di cui parlavate tempo fa e di cui non capivo il calcolo
quindi di conseguenza facendo io una 20ina di cariche al mese, con 35/40 km in fatti in media al (50%o meno di scarica)
e considerando sempre i 5000 cicli
sarei realisticamente sui 180000 200000 km.....magari:spettacolo:

novità sull'analisi della cella morta?

firmato
gugli....per gli amici "Ponzo"

riccardo urciuoli
12-10-2017, 12:52
ahahhah scusa ti ho confuso con un altro maniaco :spettacolo:

km sopra i 150000 secondo me saranno duri da ottenere a causa dei nostri "errori", ma anche perchè vorrebbero dire decine di anni, e le celle invecchiano anche a star ferme.

Tensioni rilevate "a mano" con voltmetro professionale.

Le capacità...sapendo la corrente COSTANTE di carica o scarica, basta fare I x t (con I in ampere e t in ORE) per ottenere gli Ah erogati o ricaricati

ccriss
12-10-2017, 21:02
Riccardo 5.000 cicli con residuo di capacità al 80% li vedo proprio difficili da quello che hai rilevato. Sono andato a vedere i datasheet aggiornati e danno la capacità delle celle con scarica ad 1C al 110%. Facciamo che le celle sono da 66AH, quindi hai perso quasi il 10% con 750 cicli. Altri 1.500 e sei al 80% di residuo per un totale di 2.250 cicli, non è male! E' vero che l'invecchiamento inciderà pure, ma mi aspettavo risultati migliori. Io in effetti avevo celle da 40AH che dopo 1.500 cicli al 50% DOD misuravano intorno ai 36AH in piu' di 5 anni. Se partivano da 44AH,io purtroppo non le ho misurate da nuove, direi che il risultato è grosso modo simile.
P.S.: considera che io le caricavo sempre a 3,6V ,un po' alto secondo me, e che raramente le ho portate a scaricarle oltre il 90%.

riccardo urciuoli
13-10-2017, 08:03
Però ccriss considera che avevo il bms rotto, non so da quando.

Magari, spero di no (perchè fosse così potrei avere altre celle danneggiate) la rottura ha portato ripetuti overvoltage.

Oppure rispetto ai cicli dichiarati è la modalità d'uso: se è vero che l'intensità media di scarica è bassa è anche vero che ci sono le accelerazioni, diversi secondi a valori di corrente che si avvicinano a 2C.

Sto per partire quindi ci metterò un po' a finire tutti i test, anticipo il grafico in scarica delle 4 celle
62878

@experimentator: ho altre priorità, l'apertura della cella viene dopo, spero di farcela settimana prossima

riccardo urciuoli
18-10-2017, 11:17
qui il report sui test effettuati:
Storia di Eli parte III: test batterie ed autopsia cella dopo 50000 km - ElectroYou (http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/storia-di-eli-parte-iii-test-batterie-lifeypo4-dopo-50000-km)

peter12
18-10-2017, 14:54
qui il report sui test effettuati:
Storia di Eli parte III: test batterie ed autopsia cella dopo 50000 km - ElectroYou (http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/storia-di-eli-parte-iii-test-batterie-lifeypo4-dopo-50000-km)

Complimenti @riccardo nel tempo mi riprometto di leggere tutti i tuoi articoli restanti

ccriss
18-10-2017, 21:51
Grande report!!! Non vedo l'ora di vederti a presa diretta o qualche altra trasmissione di approfondimento:spettacolo:
L'ho letto tutto d'un fiato. L'aging delle celle è un fattore non trascurabile nella perdita di capacità e ricordo che nei primi anni perde in modo significativo, poi tende ad appiattirsi.

Questo doc ad esempio ne parla diffusamente
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00876555/document

Non so se puo' essere utile, magari in futuro, anche io ho uno "scaricatore" che ti posso prestare e lavora su singola cella. Non ha la scarica di A costanti (scarica circa 60A), ma ha un wattometro che ti mostra quanti A e quanti WH ha consumato, quindi ti eviti di prendere le misure. MI era servito per testare una 40na di celle, una fatica!!!
Diciamo che senza smontare la cella potresti testarla e poi ricaricarla singolarmente, ho anche il CB apposta.

riccardo urciuoli
19-10-2017, 09:09
spero di poterne fare a meno per almeno altri 5 anni :devilred:

riccardo urciuoli
27-03-2018, 10:21
Aggiorno il 3d per segnalare un altro test su LiFeYPO4, effettuato sulle celle cilindriche di una Mia Electric.

Sono celle 32650, cioè più grandi di quelle usate dalla Tesla..ma probabilmente impiegate in maniera meno oculata visto la durata limitata.

Il test e alcune curiosità sull'auto lo leggete qui:
MIA Electric: descrizione auto e test batterie 32650 - ElectroYou (http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/mia-electric-descrizione-auto-e-test-batterie-32650)

peter12
27-03-2018, 10:35
MIA Electric: descrizione auto e test batterie 32650 - ElectroYou (http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/mia-electric-descrizione-auto-e-test-batterie-32650)

Grazie Riccardo per la condivisione di un lavoro che per ma da delle indicazioni molto preziose.
Dal 2012 mi occupo di accumulo su LiFePO4 da fotovoltaico. La tua relazione conferma la scelta
e l'uso di pacchi batterie sufficientemente dimensionato un termini di sollecitazioni alla scarica
e che la scelta di BMS a bilanciamento attivo/passivo conferma la giusta direzione presa tempo fa.
Grazie ancora

jumpjack
27-03-2018, 11:12
Grazie Riccardo per la condivisione di un lavoro che per ma da delle indicazioni molto preziose.
Dal 2012 mi occupo di accumulo su LiFePO4 da fotovoltaico.
Interessante, sai mica se esiste un regolatore di carica da 60V per LiFePO4? Ho delle vecchie batterie da riciclare, e di ricellare a mano 200 celle per ottenere batterie da 12 o 24 volt non mi va per niente...
Certo poi anche trovare un inverter da 60V a prezzi sensati mica è facile.... ma il regolatore pare propio impossibile, più che "non facile"!

peter12
27-03-2018, 11:25
Interessante, sai mica se esiste un regolatore di carica da 60V per LiFePO4?

Ciao jumpjack non capisco.
Io uso regolatori di carica da FV 500-600 Vdc a 60 Vdc (max) 40A testati per il mio progetto
(pacco batt da 48 Vdc in realtà anche 96 Vdc).
Ma ne esistono anche da 220 Vac ingresso rete e uscita 60 Vdc (48 Vdc nom o 96)

Il problema non è quello è che per essere efficaci debbono comunicare con il BMS.
La mia tecnologia lo fa ( via CAN o via RS485) ma singolarmente non te ne fai nulla.

jumpjack
27-03-2018, 11:35
Da 500-600V immagino costino qualcosa come 3000 euro....

riccardo urciuoli
27-03-2018, 12:19
jump non ho capito cosa intendi...

Se hai tante singole celle (quindi a 3,2V nominali) da riutilizzare dovresti prima fare un test per definirne la capacità reale (come ho fatto su queste cilindriche) e poi decidere come assemblarne.

Considera che se ne metti molte in parallelo (come sulla Mia Electric) ti basta un solo circuito di gestione per ogni parallelo... e potresti comprarlo o realizzarlo come ho fatto io.

jumpjack
27-03-2018, 12:51
Ho due batterie 60V/20Ah LiFePO4 e due 60V/24Ah LiCoO2, già integrate e dotate di BMS, per un totale forse di 400 celle.

peter12
27-03-2018, 13:15
Ho due batterie 60V/20Ah LiFePO4 e due 60V/24Ah LiCoO2, già integrate e dotate di BMS, per un totale forse di 400 celle.

Ok adesso ho capito anch'io.

1 No non costerebbero cosi tanto (molto meno della metà), ma non farebbero al caso tuo

2 Se hai seguito Riccardo ( o se lo sai già di tuo) saprai che i 3,2 nom della chimica LiFePO4
diventano 3,6 a fine carica ( limite 4 volt per cella ) da cui i 60 Volt dc max per 15 celle LiFePO4 prismatiche
del tipo quelle montate da Riccardo sulla sua fiat 600 elettra dopo il "revamping" tecnologico
(no formato 18650 - Tesla- o 32650 appena testate da Riccardo) Se i 60 Volt sono nominali in partenza
non va bene il mio caricabatterie che comunque non si interfaccia con un BMS qualunque.

peter12
27-03-2018, 13:40
Pardon il caricabatterie è da 50 A in uscita non 40 A.
Per quanto di interesse.