Misuratore capacità batterie di trazione

[richiurci]

Ciao a tutti,

non so se è la sezione giusta, ma la mia è una domanda specifica relativa alle batterie tipo trazione o comunque da decine di Ah.

Sto valutando l'autocostruzione di uno 'scaricatore' che permetta di misurare l'effettiva capacità residua a correnti di scarica elevate.
Il progetto fa parte degli sviluppi necessari per usare una FIAT Seicento Elettra (che ancora non ho!).
L'auto prevedeva, nei manuali d'officina, il controllo dell' efficienza delle batterie (capacità effettiva) con scaricatore Zivan sull'intero pacco; con scarica a 50A (batterie da 60Ah) il tempo discarica (tempo in cui Vstop,tot=170V -> Vstop,batt=9,44V) a 20°C doveva essere compreso tra 50 e 38 minuti

In effetti sul sito Zivan tali oggetti sono ancora disponibili, ma sono macchinari da officina, ingombranti e immagino molto costosi.

Qualcuno sa dirmi se esiste in commercio qualcosa del genere, che abbia un costo ragionevole (ovviamente testando una batteria alla volta) e corrente/tensione di fine scarica regolabili? Prima di cimentarmi vorrei capire se esiste già...

[Spuzzete]

Ciao Riccardo,

io conosco questi due produttori:

http://www.westmountainradio.com/cba.php

http://www.camlight.com/

Non so se è esattamente quello che cerchi, ma penso si avvicini molto. I prezzi non sono proprio bassi, soprattutto dai 600W di "scarica" in su.

[Spuzzete]

Qualcuno sa dirmi se esiste in commercio qualcosa del genere, che abbia un costo ragionevole (ovviamente testando una batteria alla volta) e corrente/tensione di fine scarica regolabili? Prima di cimentarmi vorrei capire se esiste già...

Io ho comuque un'idea su come realizzare uno scarica-batterie semplice ed economico per l'uso che ne vuoi fare tu, a basso costo, non "programmabile" ma con cui puoi aumentare/ridurre il carico manualmente, ed avere un log che ti restituisce la curva di scarica.

Basta usare lampadine da 12v da 50/100w (esistono da 100W? io finora ne ho viste fino a 50W) in parallelo, un wattmeter come questo Turnigy 130A Watt Meter and Power Analyzer , connettori adeguati ( mi trovo bene con questi: Nylon XT60 Connectors Male/Female (5 pairs) GENUINE) ed un voltage logger (io uso questi: Cell-Log Cell Voltage Monitor 2-8S Lipo , dovrebbe funzionare anche per le bat pb) ed ovviamente cavi di sezione adeguata.

Sto usando un sistema simile, ma a bassa potenza (2 lampadine da 12v 50W) per testare le celle al litio (li-mn & li-co).

[richiurci]

Grazie!

Però che prezzi, 900 dollari! Mi sa che me lo faccio, sempre se riesco a procurarmi l'auto.

Con qualche decina di euro, ancora non ho fatto la lista, qualcosa si può 'accrocchiare'.... anche perchè ho un po' di roba (contenitore, radiatori) da riciclare.

Con due conti ho scartato le lampadine perchè voglio una scarica a I costante.
La mia idea è regolatori di corrente e resistenze, I costante, contaore e sogli per stoppare la scarica a una certa I

[Spuzzete]

Ottima idea Riccardo, fammi sapere se riesci a costruire lo "scaricabatterie". Io vivo in Canada, qui il retrofit non è un problema e vorrei convertire un'auto a benzina in elettrica. Ancora non ho nulla, penso d'iniziare il prossimo anno,ed un dispositivo come quello che hai in mente tu potrebbe interessare anche a me. All'inizio vorrei usare batterie riciclate come sto facendo ora sulla mia bici, ma vedremo, le correnti in gioco sono decisamente diverse!

[richiurci]

beato te, la mia Lambretta elettrica giace triste nel box...

Il problema è dissipare il calore, più che un dispositivo sarà una specie di termosifone! Vedrò di fare i test nella stagione fredda, quando scaldare il box fa comodo..

Non ti aspettare tempi brevi, ma sei pratico quindi lo schema per te sarà banale... n rami, da un primo calcolo usando resistenze e regolatori lineari ogni ramo potrà 'sopportare' 1,5A max al costo di qualche euro, in totale ci vorranno 30 rami o giù di li, costo totale sicuramente dentro i 200 euro (con radiatori riciclati)

[Spuzzete]

beato te, la mia Lambretta elettrica giace triste nel box...

Non è possibile immatricolarla ora in Italia? A quanto pare il retrofit è possibile da un mesetto a questa parte:

MondoElettrico: Il retrofit elettrico è legge dopo l'approvazione del Decreto Sviluppo di poche ore fa in SenatoPer quanto riguarda lo scaricabatterie-termosifone, qui d'inverno non ci sono problemi, le temperature vanno anche a meno 30° C di giorno! Non ho fretta, per ora mi limito a "giocare" con la bici elettrica, per l'auto c'è tempo

[Spuzzete]

Ciao Riccardo,

ho trovato questo progetto se ti può interessare, il tutto sembra ben dimensionato e costruito con cura:

Endless-sphere.com • View topic - 1000W Discharger Project

[richiurci]

Ciao!
Mi fai fare tardi! Qui è notte fonda!
Ho letto il tuo link ma un po' di corsa... e col mio 'rusty english'...
Come chi mi conosce ha capito io evito cose programmabili, quindi tensione dii stop e correnti saranno regolate analogicamente, mediante interruttori (la tensione di stop forse sarebbe meglio farla fissa...)
Spiego cosa ho in mente per ora e le differenze col tuo link; senza numeri perchè i calcoli li faccio in pausa mensa e dimentico sempre i fogli in ufficio...

Prima osservazione: posto il limite di 5-600 W (forse ancora gestibile senza mandare a fuoco il box) ne deriva che lo scaricatore potrà gestire UNA batt al piombo.
Per eventuali batterie al litio forse sarebbe pericoloso e con poco senso scaricarne 3 contemporaneamente (in serie). Quindi il wattaggio da dissipare potrebbe essere solo di circa 3V*50 A = 150W, molto più ragionevole.

Mi sembra 'inutile' usare FET, più costosi, per dissipare calore: a meno di andare su package costosi il package TO220 ha circa 3°C/W a prescindere da cosa ci metti dentro, quindi ne deriva che con radiatori buoni (es da 5°C/W) non puoi comunque dissiparci più di una decina di W... ed è già troppo...
Anche il filo in acqua distillata mi sembra complicato e PERICOLOSO per quello che voglio fare io, a meno di usare un bel barile d'acqua, con centinaia di W potrebbe evaporare...
Poi filo o lampadine sono meno precisi come resistenza, quindi io credo di usare R corazzate e ben raffreddate con radiatori di riciclo.

Quindi così a memoria io sto facendo qualche conto e misure di temperatura con queste numeri:

Vstart=13V (non credo potrà essere più alta, anche se pienamente carica dopo pochi istanti a I elevata V scenderà a 12V o meno, da verificare)
Vstop 9,44V; con regolatori low-drop out ricavo (lo spiego dopo) che ogni ramo potrà gestire 1 - 1.5A che manderà su un carico resistivo che dovrà portarsi a 9.4 -1,5V = 7,9V max (diciamo 7 per considerare altre cadute, es diodi anti inversione)

Quindi per esempio:
Con rami da 1 A: Rserie da 7Ohm dissiperà 7W; il relativo regolatore e la sua resistenza di tuning dissiperanno all'inizio (13-7)*1=6W, a fine scarica (9,44-7)*1=2,44W
Con rami da 1,5 A: Rserie da 4,66Ohm dissiperà 10,5W; il relativo regolatore e la sua resistenza di tuning dissiperanno all'inizio (13-7)*1,5=9W, a fine scarica (9,44-7)*1,5=3,66W

I valori esatti li dovrò 'trimmare' con considerazioni sui valori esatti di R disponibili e altro.

I valori 1 e 1,5A sono una prima stima derivante dai 3°C/W di package+ 5-6°C/W tra aletta e pasta conduttiva. I 6/9W porteranno a un delta T rispetto all'ambiente di 54/81°C che non sono pochi, considerando che il tutto potrebbe portare a un effetto stufa con Tamb di 40-50° (es nell'eventuale contenitore dei reglatori, anche se munito di ventole

Per esempio: una scarica lenta, a 5-20A, deve basarsi su rami da 1W più marginati; con un interruttore si potrebbero inserire gli altri rami per arrivare a 50A, e questi potranno probabilmente essere, per lo meno con batterie al piombo, da 1,5A perchè a quelle I la Vbatt resta veramente poco a 13V.

Boh, non so se il mio discorso ha senso e se è chiaro...magari si capirà meglio se e quando riuscirò a postare uno schema...
oggi con le prime prove su un regolatore ho letto 120° sull'aletta e ancora non era andato in protezione...forse col mio scaricatore finirò in cronaca nera...

Però a 'sto punto, se vado avanti, dovrei battezzarlo come in passato fu fatto per altri oggetti o procedure nella sezione Elettra...tipo il Gatmetodo o il ponte Giarmelo...

Come lo chiamo? Lo Scariccardo? Forse suona meglio 'ScaRICCAtore'... vado a dormire che è meglio...

[Spuzzete]

Ciao Riccardo,

si, ho capito bene quello che vuoi fare, grazie per la risposta dettagliata ed a notte fonda!!
Nel link che ho postato ci sono un be po' di idee.Alla fine "magudaman" è riuscito a fare lo scaricabatterie coi mosfets anche se non ho capito quando gli è costato. Mi sembra un bel lavoro comunque.

Effettivamente, come dici tu per scaricare singolarmente batterie al litio mi conviene acquistare un CBA III usato o il CBA 4 (nuova versione), per 150 dollari ho anche le curve di scarica sul pc.

Cambiando un po' discorso, ultimamente sto "giocando" con delle batterie al Litio-manganese prese da trapani et utensili elettrici.Supportano scariche fino a 10C e le sto testando sulla bici con un pacco batteria da 15 serie 4 paralleli (55.5v nominali 6Ah) con punte di 32A di scarica in accelerazione e 8-15A di scarica in piano (non pedalo praticamente mai). Ebbene le batterie, così maltrattate non scaldano e non hanno perso performance, sto pensando di usarle sulla futura auto elettrica (penso di convertire un maggiolino VW), visto che avrei possibilità di avere queste celle a prezzo modico (credo sia realistico realizzare un pacco bat da 10kWh con meno di 2000$).

Oltretutto queste batterie sembrano restare "bilanciate" da sole (non uso bms, controllo io le tensioni), mentre le loro "cugine" li-co recuperate dalle batterie dei laptop hanno bisogno di essere controllate e bilanciate piu spesso.

Come lo chiamo? Lo Scariccardo? Forse suona meglio 'ScaRICCAtore'... vado a dormire che è meglio...

'ScaRICCAtore' mi piace!!


Saluti da 8 ore "indietro"!

[andypairo]

Ciao Riccardo,
se ti serve qualche dissipatore "generoso" fai un fischio.... do un'occhiata anche ai BJT-MOS di potenza che ho nel cassetto e che non uso, magari per la "causa" possono andare bene....
Io come idea sarei su un approccio modulare con "n" sink di corrente (magari semplici con LM317 o anche a discreti), con resistenze di zavorra per contenere la dissipazione sui dispositivi. Un approccio più versatile potrebbe includere anche dei BJT che "shuntino" le R di zavorra quando la tensione ai capi del sink di corrente scende sotto un certo valore....

Ciao
Andrea

[Spuzzete]

Ciao Riccardo,

ho fatto una prova l'altro giorno con un regolatore ed una lampadina per vedere cosa succedeva, volevo provare anche con una resistenza per vedere la differenza..ebbene sono riuscito a bruciare il wattmeter..grrrr!
Riproverò nei prossimi giorni.

[richiurci]

chi si risente! Ciao Andrea!
Come mai bazzichi in questa sezione?
Credo per per resistenze di zavorra intendi quelle che sopra ho ipotizzato da 7W; infatti ho in mente proprio una serie di regolatori + resistenza, solo che per ottimizzare le dissipazioni userò un low-drop-out invece che LM317.

A dire il vero il mio acquisto langue, quindi per ora lo sviluppo è sospeso. Credo mi farò per allenamento una misuratore di capacità per stilo e ministilo, tanto per testare il tutto... un po' più facile dire testare batterie da 1,5V 1Ah invece che 12V 60Ah!

Comunque sono un po' preso in questi giorni, la mia 500 ha rotto un giunto e sono tornato alla meccanica d'epoca... appena riesco posto un mezzo schema, solo che per farlo decente devo imparare a usare un CAD scaricato.

E ciao anche a Spuzzete, che è sempre online quando a me si abbassano le palpebre! Come hai fatto a bruciare il wattmeter? Comunque io le lampadine le ho scartate proprio perchè meno gestibili come andamento V/I; inoltre ragionandoci, visto che il 90% lo dissipano in calore, comunque il problema di raffreddarle ci sarebbe, a meno di usare riflettori ben fatti per 'allontanare' luce e infrarossi.

Ci risentiamo!

[Spuzzete]

E ciao anche a Spuzzete, che è sempre online quando a me si abbassano le palpebre! Come hai fatto a bruciare il wattmeter? Comunque io le lampadine le ho scartate proprio perchè meno gestibili come andamento V/I; inoltre ragionandoci, visto che il 90% lo dissipano in calore, comunque il problema di raffreddarle ci sarebbe, a meno di usare riflettori ben fatti per 'allontanare' luce e infrarossi.

Il wattmeter l'ho bruciato perchè c'era disordine sul tavolo ed inavvertitamente ho creato un corto..fumando il wattmeter. Un errore stupido, vabè ripoverò.

Si lo so che le lampadine sono meno gestibili, volevo solo vedere la differenza tra resistenza e lampadina tanto per fare S.Tommaso

[andypairo]

chi si risente! Ciao Andrea!
Come mai bazzichi in questa sezione?
Credo per per resistenze di zavorra intendi quelle che sopra ho ipotizzato da 7W; infatti ho in mente proprio una serie di regolatori + resistenza, solo che per ottimizzare le dissipazioni userò un low-drop-out invece che LM317.

A dire il vero il mio acquisto langue, quindi per ora lo sviluppo è sospeso. Credo mi farò per allenamento una misuratore di capacità per stilo e ministilo, tanto per testare il tutto... un po' più facile dire testare batterie da 1,5V 1Ah invece che 12V 60Ah!

Ciao,
bazzico in quanto sono in trattativa per un motociclo elettrico....
Per il "tester", non so se il low drop out sia così necessario se intendi lavorare su batterie 12V, comunque la scelta al designer ;-)
Di certo per stilo e ministilo dovrai usare qualcosa a discreti....

Non sono d'accordo sulle lampadine, secondo me se le si usa entro i limiti di corrente sono sicuramente più compatte di resistenze e altro, basta solo trovare un modo di fissarle...

Ciao
Andrea

[richiurci]

Ti rispondo rifacendo alcuni ragionamenti...

Lampadine: costano quanto o più delle resistenze corazzate RS, e per dissipare necessiterebbero di portalampade adatti e riflettori. Inoltre (vedi sopra) dovendo lavorare a circa 7V... potrei usarle da 12... ma insomma hanno troppi svantaggi. L'unico vantaggio (per cui le avevo inizialmente considerate) è che se si rompono si vede, ma montarne 30-40 è un casino!

Low drop-out: per quanto già scritto in messaggi precedenti serve a dissipare il più possibile sulla resistenza serie; avendo Vbatt,min=9,44V con il LDO posso scegliere R e I in modo da avere circa 7V sulla R, qualche decimo di V in giro (es diodo anti inversione, amperometro, switch) e circa da 2V in su sul regolatore. E non è poco partire da 2V invece che da 3-3,5

Stilo/ministilo:Non ho capito cosa intendi per discreti, lo schema è lo stesso più o meno, semplicemente metterò un'alimentatore in serie alla pila per alzare la Vin e poterci alimentare il contaore e le altre cose.

Ieri ho comprato un po' di componenti in RS, da lunedì comincio lo Scariccatore versione AA/AAA. Ciao!

[carest]

-- visto che avrei possibilità di avere queste celle a prezzo modico (credo sia realistico realizzare un pacco bat da 10kWh con meno di 2000$).....

Se si può sapere, ci dici dove le trovi? Grazie

[Spuzzete]

@ Carest

Qui in Canada, tramite il forum di endless-sphere. Dovrebbero essere disponibili anche in Europa/Italia, ma non so dirti dove. Ci sono diverse marche di utensili elettrici cordless che hanno al loro interno batterie di ottima qualità (A123/Samsung/Sony). Ad esempio: Who's Using What? Lithium Ion. - DeWALT Owners Group - Forum for Dewalt owners

[carest]

Qui da me non ho ancora visto molte batterie al litio negli utensili al supermercato e quelle che ho avuto tra le mani non erano di eccelsa qualità.... diciamo che per adesso costano molto meno e si trovano molto meglio le celle dei pacchi batteria dei portatili e dei cellulari.
Non ho ancora visto batterie al ferro fosfato, le usano solo nel modellismo dove hanno un loro spazio di utizzo affiancate alle lipo che vanno per la maggiore.

[udos3]

io uso semplicemente un inverter 12 o 24 volt /220 economico, con misuratore di watt sul 220 e una stufetta o lampadine a incandescenza in base al carico che mi serve

[richiurci]

anche questa è un'idea udos, però non so quanto costa un inverter da 4-500W e comunque io voglio realizzare una scarica a I costante, perchè così prevedeva il test batterie.
Per le batterie al piombo la capacità effettiva a I elevata è ben minore della nominale...
Per la potenza inoltre deve essere elevata, altrimenti per testare tutto il pacco batterie di un'auto (10 e più kWh) ci vogliono tempi biblici!

[richiurci]

ScaRICCAtore light

Oggi ho finalmente (...) finito la versione light del mio progettone degno di un ragazzino delle media anni 70 (quelli di oggi non sanno neanche cos'è un interruttore...)

E' il misuratore di capacità per stilo e ministilo NiMh; corrente di scarica 0,2/0,5/1A, contaore ecc ecc

Ho faticato già per mettere a punto questo, figuriamoci per quello da 600W!

I colleghi mi prendono in giro, forse perchè tutti i miei progettoni hanno l'effetto collaterale di scaldare il box... altro che risparmio energetico!

[Spuzzete]

Ottima notizia Riccardo!

Hai qualche foto? Le immagini a volte rendono piu delle parole

[richiurci]

schema ScaRICCAtore light

Per ora niente foto...a parte che il montaggio fa schifo come da mia pessima tradizione, non riesco a scaricarela foto dal cellulare...

Ecco lo schema


Vista la Vbatt bassa per evitare complicazionicircuitali (step-up e simili) il circuito prevede ancheun'alimentazione esterna, che deve fornire una corrente pari a quella di scarica.

Il regolatore 7805 in ingresso stabilizza tutte lealimentazioni e i riferimenti, e protegge il circuito da eventualisovratensioni; deve poter fornire la corrente di scarica (in questocaso 1A max) e quindi necessita di adeguato radiatore per dissiparefino a 4-5W (3 W se Vin=8V).


IC1 è un generico operazionale doppio (es TL082); laprima parte è una variante del trigger di Schmitt ; segueun invertitore che pilota un MosFET a canale P.


Lo strumentino è un contaore comprato in RS (14euro...); quando il MOSFET si chiude parte il conteggio, si accendeil LED e LD1085 manda sulla resistenza di carico Rc una correntecostante (0,2 0,5 o 1A)


C1 serve a 'rallentare' il trigger, perchè hoverificato che quando si avvicina la scarica completa (o con batteriedegradate) a I elevate in alcuni casi il circuito entrava in ciclion-off troppo rapidi.


Alla fine (forse a causa di R1 e R2 messe sulla tensioneda leggere invere che sul riferimento) il circuito stacca e attaccaalle due tensioni di soglia di 0,6 e 1,3V circa. Andrebbe alzata unpo' la soglia bassa (0,6) ma non ho più voglia di mettere manoall'accrocchio, che è alquanto precario...


Domani se riesco metto i valori che ho usato io.


Ciao!

[carest]

Ciao riccardo
Non vorrei criticare il tuo lavoro, ma perchè non hai utlizzato un carica/scarica batteria commerciale? Anche io mi sono divertito tempo fa a costruire una cosa simile alla tua per scaricare celle al litio, perchè avevo solo un cb per celle al ni/cd o ni/mH, poi ho preso un caricabatterie da modellismo e adesso adopero questo per tutte le tipologie di celle.
Entrambi i cb scaricano a I costante e danno le informazioni che servono sull'energia estratta.

[richiurci]

Ma vuoi mettere il fai da te?
Comunque l'idea è nata dall'ipotesi di prendere la Seicento Elettra. Uno scaricatore che gestisca batterie al Pb da 50-60 Ah, quindi uno scaricatore da 600W non costa poco, si parla di centinaia di euro...

Questo è solo un esperimento per giocare in pausa pranzo e sarebbe un punto di partenza per quello 'heavy'; comunque la spesa totale è stata intorno ai 20 euro, di cui la maggior parte (il contaore) riutilizzabili.

Altro aspetto: se come spero a breve avrò un veicolo elettrico è bene farsi la mano nella gestione batterie, in vista di un probabile upgrade al litio, da fare cum grano salis (si parla di decine di batterie in serie...)

[jumpjack]

News nel mondo dei cosiddetti "fuel gauge":
AS8510 - High precision Data Acquisition Front End for Battery Sensor and Battery Management applications - ams

http://www.ilb2b.it/node/32201

[Spuzzete]

Finalmente è arrivato!

Volevo prenderlo già il mese scorso, ma tra lavoro, cene ed altri impegni non sono riuscito, così mia moglie ha deciso di regalarmi un CBA IV Battery Analyzer per Natale!

Ho fatto 3 test veloci su 3 batterie costruite con celle riciclate. Il software è ottimo e facile da usare. La cosa bella è che posso sovrapporre le curve di scarica di diverse batterie nello stesso grafico.
I test nelle immagini allegate sono stati effettuati a 14A ed il dissipatore era tiepido (non scottava) durante la scarica. Ovviamente la ventola era accesa.

Purtroppo domani già torno al lavoro quindi avrò poco tempo per fare altri test.

Al momento sono felice come un bambino!

[richiurci]

Bravo bambino! E bravo pure il tuo Babbo Natale!
Io invece dovrei aver concluso per la Elettra, e quindi dalla prossima settimana riprenderò il progetto della scariccatore per vedere se riesco a farmi un oggetto da 5-600W con una spesa ragionevole...la western lo vende a 900 e rotti dollari, anche se in effetti la gestione computerizzata non è male...

Anno nuovo giochini nuovi!

[Spuzzete]

Ciao Riccardo,

ho fatto altri test e sono davvero soddisfatto del "regalo", per quello che costa è veramente ben fatto a mio parere. Sono sempre scettico coi software ma devo dire che questo è semplice ed intuitivo, tanto che sono tentato dall'upgrade (extended software) che permette altre funzioni interessanti, devo informarmi meglio perchè per me sarebbe interessante simulare lo "stress" di una cella o di un piccolo pacco bat durante la scarica "reale" durante l'uso su una bici elettrica o uno scooter ad esempio, impostando le soglie di corrente, tempi, etc..

Purtroppo con questi "giocattolini" piu ti spingi in alto con la gamma piu costano. 900 euro per quel che devi fare te sono tantissimi..riuscirai in qualche modo a loggare le tensioni durante la scarica?


Ciao e Buon Anno!