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Perchè solo Elon Musk, io pure!

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  • Perchè solo Elon Musk, io pure!

    no non voglio mettere su una gigafactory sia chiaro, però mi chiedevo perchè fosse stato lui il primo ad utilizzare 6800 batterie 18650 per la sua Model S e noi non possiamo fare altrettanto.

    La curiosità è nata dopo l'acquisto di vari componenti sulla baia tra cui diverse batterie 18650 da 4.200 mA per il mio roomba, le precedenti 18650 2.200 mA avevano dato forfait a causa di sbilanciamenti continui e le NiCd ormai da 6 anni non esistono più. Questa volta BMS 5S, verifica con Imax B6, eseguito collegamento con bilanciamento e tutto procede.

    Gugolando ho preso sempre dalla baia un Power Bank, guarda caso anche lui con 5 batterie 18650 da 3.800 mA in parallelo, dubitavo, pensavo al classico fake dove dentro ti montano se ti va a finire bene 1.000 mA, beh ho fatto varie prove in questi giorni, e l'ultima di poco fa è stata questa:
    Il cellulare monta una batteria da 1.500 mA, era al 73% di carica, il powerbank al 100%, colleghiamolo e vediamo cosa accade.
    Facendo due conti, alla batteria del cellulare sarebbero occorsi circa 400mA per portarlo al 100%, corrispondenti al 2% di scarica ad 1A del PB (19.000 mA).
    Sinceramente non ci credevo e non ci speravo, ma è sceso solo del 2%. il tutto monitorato con un tester per verificare i voltaggi.
    Ho segnato anche i voltaggi rilevati durante tutto il processo di carica del PB, e domani provvedo con Imax ad eseguire su di una cella un ciclo completo di scarica/carica per verificare la reale capacità.

    Ora mi chiedevo una cosa:
    19A a 3,7V, sono 70,3Wh. pagati 9,00€ con tutto l'accrocchio carino, BMS, display LDC illuminato, cavetto usb, 2 connettori USB da 1A e 2A, lucetta led di cortesia etc. etc.
    Ma se si collegassero diversi PB come questo, cosa si otterrebbe...
    Ho ipotizzato quanto segue, vediamo se vi garba.
    Prendiamo un pannello FV da 250Wp, tipicamente 30V, e tipicamente 8,3A.
    Per sfruttare i 30V dovrei collegare 6 PB da 5V in serie.
    Per caricarli ad 1A dovrei connetterne 9 in parallelo.
    Quindi un totale di 54 PB che fornirebbero un totale di 3.796,2 Wh al costo di circa 486€, ovvero 128€ per ogni kWh (poco più delle batterie PB).

    I tanti dubbi che mi sorgono:
    Cosa accadrebbe alla carica del PB se in prima mattina il FV non eroga 30V ma di meno, quindi sono inferiori ai 5V utili alla carica?
    E se il FV erogasse più di 30V come spesso accade, fino a 33-36V ? esiste una tolleranza tipica (in elettronica credo sia il 20%) ci rientriamo.
    Se un PB della serie si interrompesse per qualsiasi motivo ovviamente tutta la serie si interromperebbe.
    Il problema potrebbe essere il parallelo poichè il singolo PB riceverebbe più di 1A, ma ritengo che danni, per la citata tolleranza di prima non ne possa creare. (montarne 10?)
    Il vantaggio sarebbe che ogni singolo PB dei 54 avrebbe un suo monitor di stato per verificare istantaneamente stato di carica ed anomalie.
    Si potrebbe disconnettere una serie per manutenzione e sostituzione di elementi guasti, il tutto senza interrompere sia la carica che la scarica degli altri PB.
    Potrei cambiare per ogni singolo PB la capacità delle batterie nel tempo.
    Unico problema è che il BMS del PB se gestisce la carica non eroga la scarica e vice-versa, ma ritengo si possa risolvere bypassando il circuito a patto di mantenere uno stato di carica sufficiente del PB (relegato come funzione all'inverter cut-off 10,5~10,9V).
    Le tensioni in uscita potrebbero essere da 12V (mezza serie di 3 PB 3X3,5~4,25V) o 24V (la serie completa da 6 PB)
    Come potenze si potrebbe ottenere a 12V un massimo da 18A a 36A (considerando 1A o 2A dalla singola serie di 3 PB) oppure a 24V da 9A a 18A da dare in pasto ad un inverter senza stressare i PB.
    Insomma parliamo di circa 432W per 8 ore e 45' massimo prelevabili tutto carico e nuovo ovviamente, e per un solo pannello da 250Wp.
    Occupazione totale 60 PB su un pannello bifacciale da 45cm X 70cm X 5 cm.
    Adesso moltiplicate tutto per X.

    Insomma è un progetto proprio folle o come le visioni di Elon Musk o più stile 'stay hungry stay foolish'.
    Regolamento: https://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

  • #2
    Ciao Eli.... vediamo... ma prendi le mie risposte con le pinze...
    ...se in prima mattina il FV non eroga 30V ma di meno...
    Tralasciando il ramo in parallelo avresti meno di 5V per PB quindi, teoricamente, non dovrebbe esserci una fase di carica.
    ... E se il FV erogasse più di 30V come spesso accade, fino a 33-36V ?...
    Se il surplus rientra comunque (stiamo parlando di 0,5 - 1 V per ramo) nella tolleranza del BMS non dovrebbero esserci problemi. Tieni conto che anche un classico 7805 accetta in entrata valori tra 7,5 e 35V
    Se un PB della serie si interrompesse per qualsiasi motivo ovviamente tutta la serie si interromperebbe
    Certo
    Il problema potrebbe essere il parallelo ..... (montarne 10?)
    No, anche secondo me non dovrebbe essere un problema, non importa quanta corrente abbia in entrata il prelievo è comunque limitato dal BMS
    Unico problema è che il BMS del PB se gestisce la carica non eroga la scarica e vice-versa.....
    Basta prelevare collegandosi direttamente alle batterie

    P.S.
    Mi passeresti il link del PB?

    P.P.S.
    E inserire tra pannello e pacchi batterie (tutti in parallelo) 1 o più DC DC step down 30->5V (tipo questo)
    Ultima modifica di Lupino; 06-01-2016, 02:20.
    Domotica: schemi e collegamenti
    e-book Domotica come fare per... guida rapida

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    • #3
      Certo Lupino, Qui. hops lo hanno aumentato :-(
      Si il dubbio di serie/parallelo concordo, ma in realtà ogni singolo PB avrebbe il SUO sistema di carica gestito dal SUO BMS.
      Ovvio la scarica avverrebbe con una serie di 3PB o 6PB al cui interno vi sono le singole batterie in parallelo, e poi nuovamente parallelati in uscita per incrementare gli A.
      Unica cosa fattibile potrebbe essere interporre un BMS nella serie di 3 per equilibrare meglio, sarebbero 10 o 20 BMS in tutto, sul parallelo dei 9 non saprei cosa fare, sarebbe lo stesso del parallelo dei 5 elementi dentro al PB, e se il parallelo ha un elemento guasto non credo arrivi mai al 100%, lo vedi da LCD, sbaglio ?.
      _____

      In merito allo step down, ci avevo pensato pure io, ma introdurrei una ulteriore perdita di resa, inoltre dovrebbe essere bello grosso, il 100W da te indicato è scarso e non mi piacerebbe metterne 3 in parallelo, se ne saltasse uno per qualsiasi motivo salterebbero tutti a cascata. Quindi tenderei ad escluderlo.

      Notavo dalle specifiche tecniche che il PB può accettare fino a 2A in carica e riflettevo sulla tua considerazione che in ogni caso il BMS limiterebbe la corrente in ingresso fino a tale soglia, per cui potrebbero essere sufficienti 5-6 elementi in serie e non 9-10, danni non se ne potrebbero arrecare anche staccando una serie.
      Quindi una configurazione 6 X 6 andrebbe più che bene, 36 è anche più equilibrata sia per capacità di produzione del pannello fv che in potenziale prelievo che come dimensioni.
      2530Wh su 250Wp 1/10 ottimo ed altrettanti in prelievo 1/10 con carica/scarica sotto i 2A su 45X42X5 (in un case tower da pc ne entrerebbero 4, 10kWh per 1kWp/1kWh)

      Oggi faccio una prova con uno step-down ad alimentare il PB con 3 - 3,5 - 4 - 4,5 e 5,5 - 6 - 6,5 V su USB, vediamo come si comporta il BMS del PB, butto 9€, anzi 10.
      Ultima modifica di Elisabetta Meli; 06-01-2016, 08:20. Motivo: Aggiunta
      Regolamento: https://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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      • #4
        Non hai comprato ancora uno di questi http://it.aliexpress.com/item/KCX-01...451318400_6149
        per fare le tue prove e' perfetto , ne ho uno che mi segna volt e ampere alternativamente , adesso ne ho in ordine un paio qui ci sono anche i wattora...

        Invece del PB che hai postato non ho capito una cosa , le batterie dentro sono 5 e chi le carica : direttamente dentro il PB (come tutti gli altri) via USB ? perche' non vedo la presa di ingresso , vedo solo le due uscite....

        Per il tuo quesito di cosa succede quando il pannello non ha 30V (ma questo non succede la mattina dove la Voc e' superiore) ,ma quando e' caldo , secondo me si autoregola : quando cala sotto 30V non ci sara' piu' passaggio di corrente e quindi automaticamente risalira' la tensione e si stabilizzera in qualche punto della curva V/I e dara' la corrente che puo'... penso che mai dara' la nominale.....
        Ultima modifica di spider61; 06-01-2016, 09:42.
        AUTO BANNATO

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        • #5
          Interessante dispositivo, li avevo sempre sottovalutati questi aggeggi, ma in questo caso sarebbe molto utile per le prove da svolgere, grazie.

          Nel PB ci sono si le due uscite USB da 1 e 2 A ma vi è anche in ingresso micro USB per la carica da scheda è da 2A massimo.
          Dentro vi è il circuito BMS, anche se dire BMS è relativo perchè sono semplicemente 5 X 18650 in parallelo, diciamo più che altro che è un regolatore di carica/scarica, la parte che mi interessa è ovviamente la carica che porta fino a 4,25V, diciamo uno standard buono, e poi vi è il display LCD, carino, con la % di carica disponibile, per ora ho sotto carica delle 4.200 mA da oltre 5 ore partite dal 57% ed ancora continua a caricare, è al 89%, se calcoliamo in A bilancia perchè dovrebbero essere circa 6A ad 1Ah (presa USB del pc), ci stiamo come capacità e tempi.

          Quindi se fosse vero ciò che dici potrebbe funzionare, si potrebbe provare con un pannello piccolo, tipo 10Wp 12V, guarda caso ne ho uno, servirebbero almeno 3 PB, anche se l'ideale per 3 PB sarebbe un 40/50Wp.
          Ho in arrivo anche un BMS 3/4S da 3~6A che sarebbe più che sufficiente e degli holder per 18650, vediamo cosa riesco a combinarci.
          Mi convinco sempre di più della necessità di un BMS sulla serie in scarica, si trovano a pochi spiccioli dei 3S da 3~6A.
          Di pomeriggio/sera prova scarica/carica e prova con step-donw, vediamo cosa accade.
          Cablaggio fatto come ? tutto su USB ? così si stacca ed attacca cosa e come si vuole ? suggerimenti ?
          Mi sembra promettere, sbaglio ?
          Regolamento: https://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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          • #6
            Quindi confermi che e' anche caricabile quel coso , perche' dalle foto non si vede la micro USB per la carica .... ne ho un altro da 12.000 con (l'inutile) pannello solare , in arrivo per mio fratello questo che fa' anche da lampada ricaricabile http://it.aliexpress.com/item/50000-...ilNewVersion=1
            Mi potresti dire anche un'altra cosa : se io alimento qualcosa (un Raspberry) una volta connesso alimentazione e uscita , continua a dare alimentazione anche se tolgo e rendo l'alimentazione ?! e quindi una vera alimentazione tampone perche' alcuni non lo fanno....

            Pero' per quello che vuoi far te , non ti converrebbe comprare un regolatore di carica e (solo) le batterie ? su Ali ci sono di tutte gli Ah che vuoi .... se vuoi farti il 12 ne metti 4 in serie e hai 14,8V x 1A sono 15wh
            Ultima modifica di spider61; 06-01-2016, 13:20.
            AUTO BANNATO

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            • #7
              Si spider hai ragione dalle foto non si vede, cmq. dove c'è il led, c'è l'ingresso micro USB per caricarlo, lo intravedi nella foto con il case aperto.
              Il pulsantino serve per accendere il display quando non vi sono carichi ne in ingresso ne in uscita, e facendo un doppio click accende o spegne il led di cortesia.

              Il solare lo avevo preso pure io da ldl, e confermo che il pannello è una ciofeca tanto che pensavo di sostituirlo, poi ho desistito, la batterie inoltre è quelle in sacco, tipo cellulare.

              No se inserisci alimentazione toglie automaticamente uscita, e vice-versa come ho già detto, e questo è un problema, per questo pensavo di connettere direttamente le batterie in uscita senza farle passare dal circuito di regolazione, in questo modo si che potresti alimentare in tampone il RSP.

              Non credo converrebbe, dovresti prendere degli holder, regolatori in ingresso adeguati come proponeva Lupino, regolatori in uscita e BMS per le serie, sistema di monitoraggio a blocchi per verificare le serie etc. etc. e quando finisci di montare e saldare il tutto ?
              Così holder c'è, regolatore ingresso c'è, monitoraggio singolo elemento di 5 batterie pure, circuito di ingresso alimentazione precablato in micro USB pure.
              Devi solo realizzare un quadro di distribuzione per alimentare le serie da 6, e per questo potresti tagliare il cavo USB lasciando il micro e serializzi + e - su piastrina forata.
              La cosa antipatica è prelevare le uscite batterie bypassando il regolatore, si potrebbe usare l'altro capo del cavo USB tagliato precedentemente e convogliarlo su piastrina forata dotata di prese USB.
              Sempre su piastrina dovresti collegare il BMS per la serie di 3, e realizzare una uscita + e -
              In questo modo hai cavo USB sia in ingresso (micro) che in uscita per ciascun PB.
              Poi c'è da fare un quadro di distribuzione per le serie, sarebbero 6 ingressi e 12 uscite che convergono (12V), e si potrebbe realizzare con connettori jack 5,5 X 2,1 PCB.
              In questo modo puoi escludere la serie sia in ingresso (tutti e 6 i PB) che in uscita (a 3 a 3) e fare tutte le manutenzioni e test che vuoi avendo ogni singolo PB che ti comunica il suo stato.

              Certo che se si trovasse un PB con stesse caratteristiche e prezzo che consente in contemporanea sia la carica che la scarica senza interruzioni semplificherebbe la vita.

              Sulla serie da 3 o da 4 per i 12V... ritengo sia meglio 3, con 4 andresti in over voltage con gli inverter che considerano i 15,5V come limite massimo per i 12V e li saresti spesso quasi a 17V (4,25X4), non solo non potresti controllare la sovrascarica perchè a 3V per elemento avresti sempre almeno 12V ma la batteria sarebbe a 0 e dovrebbe intervenire il BMS tagliandoti l'erogazione dal banco, ma se questo accadesse, a cascata tutti i banchi salterebbero in pochi istanti interrompendo l'erogazione e stressando tutto il sistema.
              Mentre con serie da 3, andresti da un minimo di 9V ad un massimo di 12,75, ma tipicamente le li-ion lavorano tra circa 3,80 (SOC 20%) e 4,20 (SOC 100%) quindi avresti un Cut off a 11,4V perfetto per un inverter e per le li-ion fino a 12,6V anche qui è perfetto, quindi il BMS serve solo da protezione e tipicamente non dovrebbe mai intervenire.
              Le li-ion non seguono la logica delle PB, sono molto più stabili come voltaggio.
              Regolamento: https://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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              • #8
                Quel solare del llidl ha fregato tutti...
                Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   IMG_20160106_195856.jpg 
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ID: 1954139
                Per i cablaggi, in fase di test, sicuramente con cavetti volanti, molto più comodi. Ad "opera" finita si può pensare di saldare su due binari i connettori (maschi) USB in modo da avere una sorta di rack ampliabile (lato parallelo) e di facile manutenzione.
                La cosa antipatica è prelevare le uscite batterie bypassando il regolatore....
                Uhmmm... bisognerebbe vedere il pcb ma nulla vieta di interrompere la pista del positivo alla presa da 1A e collegare il relativo polo direttamente al positivo della batteria. Se fosse fattibile si riuscirebbe avere contemporaneamente una presa (2A 5V) controllata dal BMS ed una (a 3,7V) diretta sulla batteria
                Domotica: schemi e collegamenti
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                • #9
                  A prescindere da Lidl (che io gli sto' sempre dietro alle offerte e compro spesso attrezzi che mi servono li' se posso ,cinese a qualita' tedesca e anche l'abbigliamento non e' male) o meno , io l'ho preso in cina , 12000mA , il pannello sara' da 1w (naturalmente a condizioni STD ) 12A*5V sono 60w , per fare una ricarica completa ci vogliono 5 giorni estivi , era questo che intendevo : non serve a niente perche' quella superficie non puo' ricaricare la batteria in tempi cristiani......
                  Per il fatto dei PB che funzionano in tampone , se ne era parlato nella discussione Raspberry , e qualcuno aveva postato il modello che lo fa'..... non avevo verificato il mio http://it.aliexpress.com/item/12000m...451318400_6149 , lo sto' facendo adesso e sembra che funzioni in tampone , ora lascio il led USB per illuminare che mi hanno dato insieme accesso e in carica e vediamo che succede.... se tolgo alimentazione continua a funzionare , se rimetto i led di carica scorrono....
                  Lupino ho anche quello della Lidl come il tuo , ma a peso e' meno della meta' dell'altro e infatti lo danno per 2200mAh una bella differenza......
                  AUTO BANNATO

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                  • #10
                    Attenzione.... batterie non buone, le 3.800 mAh in test con Imax sembrano essere da circa 1.300.
                    Per ora ne ho una ulteriore sotto test, ho variato i parametri Imax perchè pur se le batterie segnano 3,7V c'è scritto Li-ion e le Li-ion sono da 3,6V e non da 3,7V.
                    A mio avviso il succo non cambia, ma è corretto verificare.
                    Regolamento: https://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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