Birò Estrima conversione al Litio (LiFePO4)

[kigo]

Ciao AlessioF76 complimenti per il lavoro e per l'impegno che ci hai messo
Ho una domanda da rivolgerti: oltre alle batterie hai anche cambiato il caricabatterie ?
Da quello che ho letto in giro mi sembra che se cambi batterie passando da quelle al pioimbo a quelle al Litio
devi anche cambiare quello
Saluti e buon anno

[AlessioF76]

Buon anno a te! non serve cambiare il caricabatterie ma bisogna aggiungere un dispositivo che controlli e interrompa la carica quando terminata o quando una cella raggiunge una tensione troppo elevata

[AlessioF76]

Ecco il Bms all'opera: Bms gestito da arduino per Birò - YouTube

[ccriss]

Ecco il Bms all'opera

Ho visto il video, ben fatto!!!
Hai interfacciato il CellLog ad Arduino, se si puo' sapere , quale protocollo hai usato? Non conosco i CellLog e mi chiedevo se è su RS232 o l'hai fatto con I2C o altro
Se non lo hai ancora fatto, sarebbe carino, avere anche sulla scarica un intervento su voltaggio basso della cella staccando l'acceleratore.

[richiurci]

Alessio, complimenti veramente! Ho riletto i tuoi primi interventi, mi sembra che hai fatto un progresso veramente notevole!

Se ho capito bene però fai uno stacca/attacca a 10 A, non riesci in qualche modo ad abbassare I di carica invece che fare un ON/OFF quando le celle arrivano a 3,6V? Io sull'elettra l'ho fatto agendo su un sensore di temperatura... pensaci e vedi se puoi implementare qualcosa. Non c'è nessun ingresso per regolare la I di carica del CB?

Altra osservazione: le misure confermano quanto sia veloce la salita oltre i 3,4-3,5V -> giusta la soglia a 3,6V max (è la stessa che ho impostato io)

[AlessioF76]

Scusate il ritardo nelle risposte, in questo specifico caso i cellog sono collegati con l'uscita di allarme e le celle sono monitorate a blocchi da arduino, il prossimo step sarà un controllo cella per cella con un multiplexer analogico, ma, visto il ridotto numero di celle (16), nel caso specifico del birò è quasi uno spreco di risorse, basta accontentarsi di un DOD inferiore, le celle sono contente, durano di più... alla fine facendo due conti le sole celle vanno da 850 per le 40Ah (sono ciucciate) a 1300-1500€ per le 60-80Ah conforme alle marche. il bms deve avere un costo proporzionato all'investimento... Le celle CAlb si comportano DECISAMENTE in modo diverso dalle tunderky/winsone! La tensione resta moolto più stabile al variare della corrente e decresce in pochi secondi dalla piena carica, le Tundersky/Winstone permettono una tensione di finecarica superiore ma mantengono una tensione più alta più a lungo. Con 16 celle a un ora dalla carica completa le Winstone sono a 54.6v e le CAlb dop 5 minuti sono a 52.8. In ogni caso credo sia inutile tirare le celle oltre i 3.6V, l'autonomia finale non cambia, azzardere a dire che con le calb ci si potrebbe fermare a 3.5 senza differenze apprezzabili, l ricarica delle calb da 3.4V a 3.5V richiede comunque diversi Ah da 3.5 a 3.6 è una inezia!

[jumpjack]

se riesci con la faccenda del multiplexer mi fai sapere quale usi?io ne comprai uno, ma poi ho scoperto che la cosa è molto più complicata per via delle masse in comune tra le celle da misurare.

[andypairo]

misurare "n" celle in serie con un multiplexer e un singolo ADC è molto complicato per via delle tensioni di modo comune.
Un tentativo si potrebbe fare usando un micro "locale" per 4 celle (te la cavi con un partitore senza perdere troppa risoluzione) e scambiarsi i dati con ad esempio un RS485 isolata.

[ccriss]

Piuttosto che usare dei multiplex, tanto vale comprare degli ADC che li implementano già di loro. Io ad esempio ne avevo usato uno su Arduino che funzionava molto bene, costa poco ed ha ben 8 ingressi a 12bit, peccato che con massa in comune il voltaggio sulle celle piu' alte lo fulmina. Si tratta di un MCP3208, ho provato ad usarlo su SPI anche in modalità differenziale che comune, ci sono molti esempi di funzionamento, costa solo 3 Euro!!

[andypairo]

Le possibilità sono:
1- ADC a 16 o più bit, usando partitori per rientrare nel range di tensione tollerato e multiplexer analogico (partitori prima del mux ovviamente)
PRO: Centralizzato
Contro: Perdita di risoluzione data dal partitore (compensata dai maggiodi bit dell'ADC). Misura differenziale da fare nel codice

2-ADC "on board" nel micro a gruppi di 4
PRO: usi direttamente il micro senza particolari problemi. Partitore con rapporto più favorevole. Alimentato localemnte dalle celle in misura
Contro: Hai diversi circuiti a tensioni diversi che devono parlarsi (e vanno optoisolati).
Sostanzialmente se usi i cell-log fai la stessa cosa. Qui magari puoi implementare della logica in più

[jumpjack]

Un tentativo si potrebbe fare usando un micro "locale" per 4 celle (te la cavi con un partitore senza perdere troppa risoluzione) e scambiarsi i dati con ad esempio un RS485 isolata.

No, mi hanno detto che non si può fare nemmeno con un partitore, perchè due celle sono sbilanciate quando differiscono per qualche decina di millivolt.... ma resistenze al 10%/15% danno probabilmente valori "errati" di quest'ordine di grandezza.

peccato che con massa in comune il voltaggio sulle celle piu' alte lo fulmina.

Appunto!

Mesi fa pubblicai qualche post (link, link) con l'elenco dei chip GIA' pronti che si occupano di misurare più celle.
Tutti hanno il problema che saldarli con mezzi casalinghi su un PCB è praticamente impossibile!

[andypairo]

R all'1% sono ormai lo standard, e si trova anche lo 0,1% senza vendere un rene.
16 bit su 100V sono 1,5mv di risoluzione.
12 bit su 10V sono 2,5mV
10 bit su 10V sono 9,7mV

il tutto sta nel fare scelte ragionate secondo obiettivi e materiali a disposizione

edit: con questo https://www.adafruit.com/products/1085 già si potrebbe fare tutto

[jumpjack]

R all'1% sono ormai lo standard, e si trova anche lo 0,1% senza vendere un rene.

Quanto costano? Ne servono 32 per una batteria da 48 V e 40 per una da 60V.
Se costano più di 20 euro, conviene comprarsi un celllog8s già pronto!

[GianniTurbo]

Dovrebbero costare pochi centesimi l'una...

[Spuzzete]

Bms gestito da arduino per Birò - YouTube

Ciao Alessio!

Ho visto il tuo video solo ora. Bel lavoro!

Ho fatto anche io una cosa simile con i cell log. Per prima cosa ho fatto delle board che mi bloccano la centralina in caso di undervoltage: Cell-log LVC Project - YouTube

Ora ho anche ultimato l'High voltage cutoff come si vede nel tuo video, questa è la scheda prototipo:





Ho usato un Attiny85 per dettare i tempi di "stacco" del CB..ho testato il sistema, e nonostante il look pessimo, funziona bene, appena il cell-log va in allarme il CB si ferma per X tempo (programmato nell'attiny85) permettendo ad eventuali sistemi di bilanciamento di fare il loro lavoro senza che le celle vadano in overvoltage. Trascorso X tempo il CB riattacca finchè il cell-log non va in allarme di nuovo.

[AlessioF76]

si è bruciato il caricabatterie di serie, ora carico con un 30A....Stò testando la ricarica "ultrarapida".... 0.4C sono già difficili da gestire.... ma limitando la carica e prolungando l'equalizzazione riesco a ricaricare in 30 minuti e tornare a casa con le celle bilanciate pronte per una ricarica "lenta"... è una idea: Biberonaggio al limite di tensione ed equalizzazione notturna... mumble mumble

[AlessioF76]

In questi giorni di test ad "alta corrente" e con rapidi cicli di carica/scarica, senza voler parlar male delle WINSTON.. che costano poco e sembrano sopportar bene, alcune celle (2 su 16), non INGABBIATE mi si sono "gonfiate" nei test, i 1-2 mm al centro... sarò stato sfortunato... (?) le tensioni sono state rispettate,le prestazioni comunque SEMBRANO invariate... vi saprò dire..

[ccriss]

Le celle per come sono fatte non dovrebbero aver bisogno di essere ingabbiate (da verificare non sono sicuro al 100%), a quanto ne so hanno una struttura rigida fatta apposta per non esserlo. Io ne ho diverse "libere" e non hanno avuto alcun problema. Il fatto che si gonfiano è determinato dalle temperature troppo alte raggiunte dall'elettrolita che diventa GAS gonfiando appunto le celle. Quelle gonfie possono aver perso quindi una parte della capacità piu' o meno significativa, ma di sicuro hanno perso capacità purtroppo.

[GianniTurbo]

Concordo in parte con Ccriss, per il discorso delle celle gonfie, di solito è segnodi sofferenza. Io ne ho un paio che under voltato, sono andate a zero, poi ho recuperato, ma testandole con scariche a 5A su celle da 40 tirano fuori grossomodo 30 A contro circa 45/50 di una in buono stato.Leggevo da qualche parte invece di esperimenti, comprimendo miglioravano le caratteristiche.

[richiurci]

In teoria no, ma la stessa Winston nelle monoblocco le ingabbia.

Io dove ho potuto ho tenuto le 'gabbie' anche se le ho aperte, e dove non ho potuto ho comunque cercato di 'impacchettarle' bene.

Tendono fisiologicamente a gonfiarsi/sgonfiarsi, forse ad alte I il fenomeno peggiora, e ingabiarle dovrebbe ridurre gli stress meccanici sugli elettrodi e farle durare di più.

Premesso che magari ormai saranno gonfie anche le mie, Alessio come fai a essere sicuro che con cariche così veloci non ci sia stato qualche overvoltage? (o undervoltage in utilizzo)

[jumpjack]

Le celle per come sono fatte non dovrebbero aver bisogno di essere ingabbiate[...] temperature troppo alte raggiunte dall'elettrolita che diventa GAS gonfiando appunto le celle.

Mi sembra che non sia vera nessuna delle duce cose: le Winston sono progettate per essere ingabbiate, anzi "infascettate", e sul manuale delle Winston è anche illustrato un aggeggio per ricomprimerle se si gonfiano nel caso non siano appunto ingabbiate.
E se si gonfiano non è per il gas: in caso di sovrappressione, salta il "bottone" che sta tra i due morsetti, come in tutte le LiFePO4 (nelle A123 c'è un bordino di alluminio a rottura programmata, nelle headway un morsetto è completamente traforato, e in caso di sovrappressione mi pare ci sia anche un interruttore elettromeccanico irreversibile che spegne la cella).
Invece, si gonfiano per una modifica chimico-fisica dei reagenti in caso di abuso (mi pare sotto-tensione), che aumentano di volume; ma si possono appunto "ricomprimere" tramite apposito strumento, solo che credo che non recuperino la capacità iniziale.

Ci sono un sacco di "credo", "mi pare" e "forse" perchè non ho il manuale sottomano e ho letto le informazioni anche in altre fonti sparse....

[AlessioF76]

lithium & solar power LiFePO4
con le calb in test non ho avuto nessun problema del genere, esiste un modello con plastica più leggera nel quale è specificato che devono essere "impacchettate". poco male per le winstone, le metterò in morsa, il problema è successo in un pacco da 32 celle parallelate, 2X16 , e solo quelle esterne si sono gonfiate (3 su 4) quelle parallelate alle celle gonfie non sono gonfie... siamo comunque parlando di uso intensivo, ovvero 30 minuti di carica a 30A 15 minuti di scarica incorsa 100-60A e 40-60 minuti di carica a 30A consecutivi... appena una cella arriva a 3.8V l'alimentatore stacca. Con metà pacco (40Ah) e l'alimentatore da 10A non ho mai avuto di questi problemi.. per andare e tornare dal lavoro (28Km) mi bastano 30Ah-34Ah ora ho 80Ah... anche se sono 60 vado di lusso... magari mi ordino qualche cella per sostituire quelle gonfie, che comunque sono parallelate a celle SANE..

[richiurci]

allora... ho riletto il manuale e le celle in realtà devono essere fascettate! Per lo meno in pacchi di celle in serie/parallelo.

Per lo meno questo diceva Winston, e dice anche che si può tentare di ripristinarle con una specie di pressa, altrimenti parla di sostituzione.

Questa storia mi spaventa un po' perchè le mie non sono tutte fascettate, era impossibile, però ad oggi non ho differenze di capacità.

Però Alessio, caricare a 30A mi sembra eccessivo, perchè tutta sta fretta? Con un sistema comunque 'accrocchiato'? E anche la Vmax a 3,8V è inutilmente alta e pericolosa... ma se ti piace giocare con le celle...

[AlessioF76]

Scusate il ritardo nella risposta, caricare a 30A due celle da 40Ah in parallelo è una carica inferiore a 0.4C, addirittura inferiore a quella ottimale (http://old.i4wifi.cz/img.asp?attid=255154). il pacco è composto da 2 file di 16 celle affiancate, e ben serrato con 2 cinghie, purtroppo le cinghie, non essendo "rigide" non hanno trattenuto la deformazione, delle 4 celle esterne. E' stato sufficiente svitare il "tappo" superiore delle celle gonfie per permettere lo sfiato della sovrapressione, le ho rimesse in morsa con 2 pezzi e richiuso il tappo esteticamente sono tornate "in forma". Sotto il tappo (forato) c'è una molla che tiene il vero tappo in di sovrapressione in plastica e gomma. Ora dovrò "rifare le coppie" delle celle, in origine avevo parallelato una cella vecchia e una nuova, ora le devo rimisurare e appaiare..
Una nota, un sistema di controllo tensioni celle e ricarica rindondante non lo considero proprio un "accrocchio". Ho imparato a mie spese che la ricarica veloce richiede un RIGIDO impacchettamento e un controllo temperatura..
una ricarica "veloce" mi permette grossomodo di caricare 30 minuti per 15 di viaggio, o di poter fare una piena carica nel tempo della pausa pranzo, o durante la cena... 2 ore per una ricarica all '80% credo siano una buona cosa.. seguiranno aggiornamenti

[richiurci]

accrocchiato tra virgolette... per me è una definizione valida per tutte le realizzazioni che non sono realizzate industrialmente, con progettazione accurata, test in tutte le condizioni possibili, cablaggi realizzati in maniera accurata e ben dimensionati ecc ecc.
Un pacco dove si gonfiano le celle esterne... non è propriamente un qualcosa di affidabile no?

Ancora una volta.. il data sheet definisce ottimale la carica a 0,5C, io dico invece che quella è una carica già veloce e diciamo la limite senza curve di carica ben precise ... per me e credo per chiunque conosce la chimica la ricarica ottimale è talmente lenta da non creare riscaldamento nè tantomeno sovrapressione

[AlessioF76]

ecco qualche test dell'ENEA http://www.enea.it/it/Ricerca_svilup...orti/rds-7.pdf direi che le ltundersky le hanno tirate bene bene! effettivamente oltre i 3.5V a cella c'è poco da caricare, ma fino a 3.70V se ricordo bene siamo sul ciclo 80%DOD, in linea generale, per la mia esperienza se una cella su 16 raggiunge 3.70V, (salvo celle danneggiate o sottoscaricate) le altre sono comunque praticamente cariche (oltre 3.4V), un semplice bilanciatore cinese nella notte riesce a riesce grossomodo a riequilibrare, da 3,4V a 3.7V la carica da "scaricare" è poca... se mi fermassi a 3.5V di carica, o avessi una serie più lunga di celle avrei bisogno di un bilanciatore con elevata corrente o più tempo per equalizzare, è per questo che il limite di carica è 3.7-3.8V per la cella più alta (condizione di errore per il BMS che blocca la carica). A onor del vero, il limite è in caso di guasto, il BMS si ferma prima, quando la tensione del pacco ha raggiunto il valore prestabilito e permette la ricarica quando la cella più scarsa è scesa al valore che ho prestabilito per riprendere la carica... potere di Arduino ;D

[AlessioF76]

Giustamente prototipi e produzione insdustriale hanno costi prestazioni e affidabilità differenti, avevo inteso male (accrocchio).
La ricarica veloce è una cosa che ho sempre cercato, il sogno sarebbe poter usare meno batterie ( meno costi e peso) e poter ricaricare nel tempo di un caffè (MAGARI !!), per ora sono arrivato a ricaricare 60-80KM nel tempo di un pasto tranquillo ;D . Restano da risolvere problemi di tecnologia ed esperienza, ed efficienza !
E pensare che basterebbe fare come con i cavalli nell'800, si lasciano le batterie STANDARDIZZATE al distributore che te ne dà di cariche... indotto e lavoro per molti.. forse è solo utopia.. spero di non essere andato troppo OT.

[Personnel]

Se siete preoccupati per il vostro progetto BMS non dimenticare che si può pompare sulla mia realizzazione ... è molto più facile da fabbricare e "fischietti" quando c'è un problema.

Créer un BMS ... à partir de PicAXE ? Un équilibreur autonome plutôt ... Lipo-Alarm intégré ! Forum Cyclurba.fr. Batteries, bms et chargeurs

[jumpjack]

Mi dicono che la Energeko di Roma fa conversioni di Birò da piombo a litio, costo intorno ai 3000 euro.

[Stefanobetti]

Ciao, seguendo le indicazioni di questo forum ho convertito anch'io il mio Birò al litio con 16 Calb da 60Ah va benissimo. Grazie Alessio, hai aperto la via!