Archivio per aprile 2012

ArduScooter – il logging su PC

Con questo post direi che possiamo chiudere la descrizione della prima versione di ArduScooter.

Ho fatto un breve video che spiega piu’ chiaramente come funziona l’interfaccia tra Arduino ed il PC, perche’ va bene leggere i dati istantanei quando sei in giro, ma se vuoi capire come si comporta lo scooter nel tempo devi poter scrivere i dati da qualche parte per poi analizzarli. La soluzione che ho usato è quella di collegare il PC ad Arduino per poi leggere ogni secondo i valori dei sensori.

L’applicazione , attraverso la porta seriale, resta in ascolto ed appena Arduino invia dei dati li cattura per poi scriverli su disco. Questa soluzione ha l’handicap di doversi portare dietro un portatile e di mantenere attiva la connessione via USB su Arduino, ammetto che non è il massimo della comodità , ma per la prima versione messa in pista è andata piu’ che bene.

 

Ed ecco il video dimostrativo!!

 

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ArduScooter visto da vicino (e da fermo!)

Oggi voglio presentarvi piu’ in dettaglio il sistema di monitor che ho fatto allegando un video , ma questa volta da fermo, per dimostrare il funzionamento del sistema.

In sintesi nel video potrete vedere:

–         Dove ho messo il microprocessore ed i suoi collegamenti

–         L’accensione ed il messaggio di benvenuto “Ccris”!!!

–         Il funzionamento dei sensori e la corrispondente visualizzazione su LCD

–         L’utilizzo dei pulsanti per cambiare il layout su LCD

–         L’utilizzo del pulsante per azzerare i valori scritti su Eprom

Non avevo ancora mostrato in modo chiaro il funzionamento e con questo video spero di aver dato una idea piu’ chiara del suo funzionamento.

Poi tra un po’, non so dire ancora di preciso quando, installero’ una nuova versione che prevede molti miglioramento, quindi volevo chiudere con il video la versione 1.0 di ArduScooter, prossimamente vi presentero’ la prossima versione!

Cosa cambiera’?

– Si collegherà via bluetooth

– Potrà rilevare le informazioni con maggiore accuratezza (oggi a 10 bit con la nuova versione sarà a 12bit)

– Leggera’ anche il voltaggio di tutte le 20 celle del pacco batteria e lo farà con letture differenziate (positivo e massa separate) e senza partitori resistivi, quindi mi aspetto una precisione davvero buona

 

Ma adesso ecco  il nuovo video

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E’ ufficiale il BMS si è rotto

Ebbene si oggi si è rotto il BMS, come è successo?

Semplice, ho preso una buca piu’ grossa del solito e il BMS ha deciso di andare in protezione (non fornisce piu’ la massa) e quindi lo scooter si ferma!! Meno male che ero giusto arrivato a lavoro cosi’ non ho dovuto scarpinare troppo.

Per capire che era lui è stato semplice, ho bypassato il giro del polo negativo che passava dal BMS per andare sulla centralina, in sintesi ho messo direttamente a massa il pacco batteria con il polo negativo della centralina e il tutto ha ripreso a funzionare. Peccato che non posso usare questa soluzione per tornare a casa perche’ la prova l’ho fatta con l’unico cavo che avevo: quello del tester collegandolo in modo assolutamente volante!!

Ora non mi resta che ordinare un nuovo BMS nella speranza che duri piu di questo, per inciso è durato 10mesi

Oggi poi qui a Milano piove parecchio e avevo paura che il BMS fosse andato in protezione per un cortocircuito da qualche altra parte, quindi alla fine è il BMS è stato forse il male minore.

Adesso devo organizzarmi farlo andare avanti in soluzione temporanea in attesa del pezzo di ricambio (che costa 100EURO mannaggia), penso che da Lunedi saro’ nuovamente in sella.

Ma possibile che non si riesca a trovare un BMS che sia affidabile, mi sembra di capire che molti hanno avuto problemi con questo aggeggio e alcuni anche peggiori dei miei (tipo hanno prosciugato le batterie uccidendole)

Vabbe’, vi aggiorno appena ritorna in vita

P.S:. Devo riuscire a trovare un fusibile o un magneto termico da mettere per evitare che in caso di corto si fulmini tutto dato che il BMS non è piu’ in grado di farlo!

Oggi è collegato come da questa immagine, per farlo funzionare senza che mi blocchi si tratta di corto circuitare il P- con il B-, se poi c’e’ un corto il BMS non puo’ piu’ impedire il fritto misto, amen

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Tra poco lo scooter sarà wireless

E’ da un po’ che ci sto lavorando, cercavo un modulo bluetooth shield ben fatto che mi consentisse di collegare il mio PC al microprocessore senza fili e devo dire che senza troppe grane sono riuscito a compiere il primo passo. L’obiettivo è di fare in modo di inviare per il momento al mio PC ed in futuro ad un telefono cellulare (Android sarebbe il target) i dati raccolti da Arduino  (ampere , temperatura etc..) cosi da poterli scrivere e se necessario analizzarli in seguito.

Per dimostrare che non mento 😉 nella immagine allegata qui sotto trovate un esempio di funzionamento della connessione senza fili:

Mediante applicazione Java scrivo un testo che poi invio ad Arduino, una volta che il micro riceve il dato lo scrive sulla seriale, infatti la si vede apparire nel serial monitor dell’IDE di Arduino a verificare che il giro sia ok. Ho potuto provarlo in casa a circa 10m di distanza ed un paio di muri e la connessione rimane buona.

Image

A breve quindi conto di modificare il programma che rileva tutti i dati sul mio scooter e di spedirli via bluetooth a vari dispositivi.

Diciamo che adesso ho stabilito la comunicazione con il PC, ma tendere mi piacerebbe far funzionare il tutto su un cellulare Android, ammesso che mi decida a comprarne uno

In realtà l’utilizzo del bluetooth è solo parte del progetto che ho in mente e che riguarda un sistema di monitoring delle celle (per il momento solo 20) con lettura senza partitori di tensione e valori a 12bit, quindi vicini al millivolt come precisione max.

Questo è il sistema bluetooth che ho comprato, costa un po’, ma mi è arrivato in pochi giorni ed è ben documentato, per iniziare credo che sia tra i migliori, non si deve fare altro che inserirlo in Ardu!!

http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=2426

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Quando comprate uno scooter al “Litio” fate attenzione

Quando comprate uno scooter al “Litio” fate attenzione

Un post per consigliare chi volesse cimentarsi con un mezzo elettrico che parte da questa considerazione: non tutte le batterie al Litio sono uguali e prima di comprare uno scooter al Litio è bene sapere di quale litio si tratta.

Prima di tutto la chimica:

Gli scooter al litio solitamente montano due tipi di chimica al litio

–          Ioni di Litio

–          LIFEPO4

Le batterie agli ioni di litio sono solitamente meno performanti , hanno bassi C di scarica, scaricano continuativamente 1C con picchi da3C.

Altro problema deriva dal fatto che non durano molto in termini di giorni di calendario, sebbene ormai molte raggiungano anche 1000 cicli di carica scarica tendono a non durare molti anni, diciamo che entro 5anni anche senza usarle avranno perso un bel po’ della loro capacità.

Ho allegato una tabella da BatteryUniversity che chiarisce il concetto ed indica la perdita per questo tipo di batterie senza che vengano usate. Si intuisce che la temperatura insieme alla % di carica indice in modo drammatico sulla perdita di capacità!!

Immaginate nei mesi estivi, magari sotto il sole con batterie carica quanto possa incidere sulla longevità!!

Un caso estivo qui indicato indica la perdita annua del 35% con batteria carica al 100% e temperatura di 40° (sotto il sole). Diciamo che in un solo mese si parla del 3% che è tantissimo.

Quindi occhio alla chimica e in generale alla cura delle batterie, quando lo scooter sta fermo prediligete posti all’ombra e freschi se potete scegliere.

 

Temperatura di deposito

40% di Carica

100% di Carica

0 °C (32 °F)

2% di perdita dopo 1 anno 6% di perdita dopo 1 anno

25 °C (77 °F)

4% di perdita dopo 1 anno 20% di perdita dopo 1 anno

40 °C (104 °F)

15% di perdita dopo 1 anno 35% di perdita dopo 1 anno

60 °C (140 °F)

25% di perdita dopo 1 anno 40% di perdita dopo 3 mesi

Source: batteryuniversity.com

 

 

 

 

 

 

 

Passiamo alle LIFEPO4

I vantaggi rispetto alle LITIO Ioni

Sono certamente piu’ performanti e longeve, ci sono utenti di alcuni forum che vantano 2 anni di utilizzo senza rilevare perdite di capacità, che non è affatto, male.  Certo non c’e’ ancora un numero sufficiente di esperienze per capire quanto possono durare, ma si tende a stimare almeno 10anni.

Soffrono meno il freddo, molte lavorano in scarica a temperature intorno ai -25°, ma bisogna fare attenzione alla fase di carica, non tutte accettano di essere caricate a temperature inferiori allo zero. Solitamente , quando fa freddo conviene metterle sotto carica immediatamente sfruttando il fatto che l’utilizzo permette alle celle di scaldarsi portandole ad una temperatura che che consente la carica.

Ci sono molte marche che hanno performance abbastanza variegate, provo ad elencarne alcune

Winston (Ex Thundersky) , le monto sul mio scooter, hanno 3C di scarica continuativa. Sono prismatiche quindi molto comode da montare

Sky Energy – Calb,  scaricano 4c continuativi, anch’esse prismatiche , sono molto utilizzate da chi converte auto in elettrico.

Headway -> Scaricano 10C continuativi (secondo il datasheet), sono cilindriche e molto usate  su bici , ma anche moto e auto. La dimensione max delle celle è di soli 16AH per cui se usate su auto occorre montarne una quantità esagerata rendendole scomode, ma bisogna dire che hanno ottime caratteristiche.

A123-> Scaricano 30C continuativi e si puo’ dire che da un punto di vista durata e performance sono le migliori al momento. Anche il loro prezzo è sceso al punto che sono diventate competitive con le precedenti, prima costavano il doppio, adesso parliamo di differenze nell’ordine del 20/30%. Il formato piu’ grande è da 20AH a sacchetto (pouch cell) , sono piuttosto scomode da montare, ma occupano poco spazio e sono piu’ leggere rispetto ai competitor precedenti.

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