Ancora una misura di durata sulle batterie al Litio-polimeri

Sul blog di Gianni Comoretto ("Riflessioni in liberta'), potete leggere un interessante contributo sulla durata delle batterie a Litio-polimeri. L'autore effettua periodicamente misure sulla capacita' della batteria del suo scooter elettrico Oxygen Lepton e all'ultimo rilevamento, effettuato dopo oltre 26000 km e circa 450 cicli completi di carica e scarica, ha misurato una carica sostanzialmente invariata rispetto alla precedente misura di circa tre anni fa. E' un risultato decisamente interessante che lascia ben sperare sulla capacita' di mantenimento della carica delle batterie a base di Litio.
Gianni riporta un consumo che "sfiora i 2 km/Ah"; ad una tensione nominale di 48 V, fanno quindi circa 25 Wh/km, un ottimo valore! Questo valore e' comunque confrontabile con la mia misura di 30.4 Wh/km; la differenza e' giustificata dalla differente potenza: l'Oxygen Lepton ha circa 1800 W, mentre l'Etrpolis Bel Air ne ha 3000.  

Scooter elettrico: autonomia e consumi reali misurati

Dopo aver installato e collaudato la centralina Cycle Analyst sul mio scooter eTropolis Bel-Air, ho deciso di fare di fare una sorta di “crash-test” per misurarne l’autonomia reale: in altre parole, andare avanti fino a quando non si rimane a piedi!

Per il mio primo test ho scelto un percorso extra-urbano pianeggiante, su strade a bassa densita’ di traffico e con pochi semafori, in modo da poter viaggiare a velocita’ costante in modo da ridurre l’impatto degli stop-and-go. Mi sono quindi mosso da casa mia (Settimo Torinese) verso Chivasso e Cavagnolo.  Il test e’ stato effettuato sabato 30/08/2013, con una pressione atmosferica di 995 hPa ed una temperatura ambiente di circa 18-20C. Alla partenza il kilometraggio dello scooter era di circa 1177 km. Ho misurato la distanza e la pendenza totale con un GPS Garmin Montana.  La pendenza complessiva e' risultata di circa 258m. Con lo stesso GPS ho anche calibrato con precisione il contakm/tachimetro del Cycle Analyst. BTW, ho anche verificato che il contakm/tachimetro dello scooter e’ piuttosto sballato e d indica circa l’11% in meno! Ho mantenuto i settaggi del Cycle-Analyst ai valori di default, quindi con la corrente massima limitata a 50.0A.

Alla partenza, la tensione della batteria a piena carica era di 70.0V. In tabella ho riportato i dati piu’ salienti misurati ogni mezz’ora circa ed i valori misurati a fine test (quando cioe’ sono rimasto a piedi!).

Devo dire che la sorte mi e’ stata propizia e lo scooter mi ha mollato a piedi a poco diu’ di 100 m da casa ;-)

Tempo	Km	V [1]	Vmin [2]	Ah [3]	Vmax (km/h)	Vmedia (km/h)	Imax (I) [4]	Wh [5]	Wh/km	Note
30’07”	24.34	66.2	62.6	11.77	57.1	48.4	50.30	771.2	31.9
59’44”	48.31	63.1	59.1	23.43	57.1	48.5	50.30	1495.2	31.0
1h30’07”	70.30	59.7	55.6	34.84	57.1	46.8	50.43	2168.9	30.9
1h51’40”	81.50	54.1	10 [6]	40.40	57.1	43.9	50.44	2476.4	30.4	STOP!

In conclusione

In conclusione: con una carica completa della batteria ho percorso 81.50 km in ambito extraurbano, decisamente un buon valore, sicuramente sufficiente a coprire le esigenze di molti potenziali utenti. La capacita’ della batteria ( a Litio-polimeri) e’ risultata pari a 40.40 Ah, anche questo superiore al valore nominale di 36 Ah. Il consumo specifico medio e’ risultato pari a 30.4 Wh/km, un ottimo valore! Per confronto basta pensare che uno scooter “tradizionale”, con motore a scoppio a 4 tempi, con un consumo di 40 km/litro, ha un consumo specifico di circa 240 Wh/km, cioe’ 8 volte superiore! Senza contare i vantaggi ambientali in termini di assenza di emissioni nocive e di silenziosita’!

Addendum: consumi urbani

Successivamente ho rifatto (quasi…) lo stesso test, ma in ambito urbano e senza rimanere a piedi ;-): ho percorso 64 km e ho estrapolato l’autonomia sulla base dei consumi misurati e della capacita’ della batteria misurata in precedenza: in questo caso, il consumo specifico e’ risultato pari a circa 34.2 Wh/km, con una percorrenza stimata di circa 72 km.

Note

[1] tensione misurata alla batteria ad ogni fermata parziale

[2] abbassamento di tensione in corrispondenza della potenza massima erogata (“sag”)

[3] amper-ora progressivi

[4] corrente massima (A) – corrisponde approssimativamente al valore settato sul Cycle Analyst

[5] watt-ora progressivi

[6] valore riportato dal Cycle Analyst – la batteria in realta’ ha smesso di erogare energia ad una tensione di circa 52V

Monitoraggio delle prestazioni dello scooter elettrico

Per monitorare lo stato della batteria del mio scooter elettrico e per misurare i consumi, ho pensato di installare una centralina ad hoc. Dopo un po’ di ricerche su internet, ho individuato come candidato ottimale fra i pochi disponibili il Cycle Analyst della canadese eBikes, una piccola azienda specializzata in prodotti e accessori per bici elettriche. Si tratta di una centralina che consente di misurare i parametri elettrici (tensione, corrente, potenza) e, tramite un sensore magnetico, anche la velocita’ del veicolo elettrico. Grazie a questo, oltre a velocita’ e distanza percorsa, e’ possibile misurare il consumo in termini di Wh/km (watt-ora al kilometro). I parametri elettrici vengono misurati con una sonda da interporre fra la batteria ed il controller, senza modificare l’impianto elettrico. Questa centralina consente inoltre di limitare la corrente massima erogata dalla batteria e di fissare una tensione minima al di sotto della quale la batteria cessa di erogare energia. Va detto che questo compito viene usualmente effettuato dal Battery Management System (BMS) della batteria.  La sonda comprende uno “shunt” (una resistenza calibrata di piccolo valore utilizzata per misurare una corrente tramite una misura di tensione ai suoi capi). L’installazione e’ quindi relativamente semplice, ma richiede qualche accortezza, dati gli alti valori delle correnti in gioco (fino a 50 A e oltre). Il Cycle Analyst viene proposto in tre versioni: per essere sicuro di fare la scelta giusta, ho contattato direttamente la eBikes, che mi ha confermato la versione Stand-Alone come quella adatto al caso mio. Si tratta infatti di prodotti destinati essenzialmente a bici elettriche, ma che possono essere utilizzati anche su mezzi elettrici di piccola potenza. Cycle Analyst costa circa 150 euro. Ho deciso di installare il Cycle Analyst in modo tale che potesse essere escluso dall’impianto in modo semplice e veloce: per questo ho anche acquistato dei connettori identici a quelli gia’ utilizzati per collegare la batteria al controller. Con qualche ricerca, ho verificato che nel mio caso si tratta di connettori della americana Anderson Power Products . Questi connettori hanno la interessante caratteristica di poter essere utilizzati indifferentemente come maschio o femmina.

I connettori maschio-femmina APP

Come saldare i connettori APP 

  

La APP produce una gamma di connettori progettati ad hoc per veicoli elettrici. Anche questi connettori si possono trovare su internet al prezzo di circa 6-8 euro la coppia.

Questi connettori possono essere “crimpati” ai conduttori con una apposita pinza, oppure, con una soluzione piu’ casalinga ma altrettanto efficace, possono essere saldati con il trucchetto che vi descrivo. Per saldare i connettori ai cavi, ho piazzato un po’ di stagno nei connettori e li ho scaldati su un normale fornello a gas, fino a fondere completamente lo stagno. Ho quindi inserito i cavi direttamente nello stagno fuso ed ho atteso qualche istante che lo stagno si solidificasse.

Il blocchetto con un connettore saldato

Collaudo dei connettori

              Verificate bene la tenuta dello stagno e misurate con un multimetro che la resistenza ai capi del blocchetto sia sufficientemente bassa (diciamo < 1 ohm).

Il blocchetto connettorizzato inserito

Il display del Cycle-Analyst montato

    

Si inserisce quindi la conchiglia facendo attenzione che le mollette del guscio plastico si blocchino correttamente sui terminali saldati. Occhio anche a montare i gusci in modo che la polarita’ dei conduttori sia rispettata alle estremita’ del blocchetto. A questo punto si interpone il blocchetto fra la batteria ed il controller. Prima di procedere con l’installazione e’ opportuno che tutto funzioni correttamente: e’ opportuno percorrere qualche km assicurandosi che il blocchetto non si stacchi,  i contatti si dissaldino e che il blocchetto si surriscaldi: in condizioni di esercizio normali il blocchetto si scalda leggermente, ma non deve mai scottare (cioe’ deve comunque potersi toccare con le mani).    

Ora si tratta di posizionare il display in modo che sia facilmente visibile e che i due pulsanti siano facilmente raggiungibili a mano. Io ho scelto di piazzarlo davanti al tachimetro dello scooter.

Prima di questa fissare definitivamente il display controllate che la lunghezza del cavetto da collegare al blocchetto sia sufficiente a raggiungere il blocchetto stesso; eBikes produce comunque una “prolunga” da interporre tra blocchetto e display nel caso in cui la distanza da coprire sia eccessiva. Il passaggio dei cavi all’interno della struttura dello scooter e’ un’altra operazione un po’ difficoltosa: nel mio caso mi sono servito di un vecchio cavo frizione da moto a mo’ di sonda.

Il magnetino incollato sul mozzo

La sonda magnetica del tachimetro/contakm      

Passiamo quindi a fissare il sensore del tachimetro. Il sensore magnetico per il tachimetro e’ stato progettato per essere utilizzato su bici con ruote a raggi, per cui richiede qualche adattamento per essere utilizzato su uno scooter con ruote a razze.  Il magnetino va incollato alla ruota con resina a due componenti, mentre il sensore andra’ fissato alla forcella con una staffa d’alluminio o simile.

Occhio! La distanza fra sensore e magnete e’ piuttosto critico e va mantenuta entro i 2 mm. Il passaggio dei cavi all’interno della struttura dello scooter e’ un’altra operazione un po’ difficoltosa: nel mio caso mi sono servito di un vecchio cavo frizione da moto a mo’ di sonda.

L’ultima operazione da fare e’ inserire nella configurazione di setup del Cycle Analyst la circonferenza della ruota dello scooter, in modo che lo strumentino possa misurare correttamente la distanza percorsa; la tecnica “classica” e’ quella di segnare con il gesso un punto della gomma e misurare sul terreno la distanza percorsa da una rotazione completa. Se pero’ si dispone di un GPS, e’ possibile fare una misura di gran lunga piu’ precisa. Nel mio caso (circonferenza misurata 1512mm) ho ottenuto una precisione migliore dello 0.1%.

Et voila’, la centralina Cycle Analyst e’ pronta all’uso!

Il mio primo e-scooter: prime impressioni

Venerdi’ 28/6 ho ritirato il mio scooter elettrico dal concessionario, la ditta Con.Corrente. Avevo ordinato lo scooter circa un mese prima, dopo qualche tentennamento.

Ho infatti pensato di lanciare il gruppo d’acquisto acquistando il mio scooter scooter al di fuori del gruppo stesso, in modo da poter promuovere l’iniziativa con un’operazione piu’ convincente e in modo tale che le mia esperienza possa essere di guida ed incentivo a chi mi seguira’.

Lo scooter e’ stato di fatto acquistato con gli incentivi della legge Sviluppo n. 134 del 2012, divenuta operativa il 14 marzo 2013 e i cui fondi per il 2013 sono gia’ esauriti.

Per i veicoli di questo genere (emissioni inferiori a 50g di CO2 per km) gli incentivi coprono fino al 20% del prezzo d’acquisto, ma vengono corrisposti sotto forma di rimborso in una fase successiva all’acquisto.

In pratica: io ho pagato lo scooter 3588 euro (IVA compresa) ed ora sono in attesa che, prima o poi, mi vengano rimborsati circa 710 euro…

Restate sintonizzati, vi faro’ sapere!


Lo scooter che ho scelto e’ la versione dell’Etropolis Bel Air con batteria Litio-polimeri, che costa circa 1100 euro in piu’ della versione con batteria Pb-gel.

Io ho scelto il modello rosso, un bel rosso fiammante, con sella nera. L’estetica e’ decisamente gradevole e ricorda i piu’ quotati modelli “nostrani”. A vista, nulla lascia intendere che sotto questa carrozzeria batte, o meglio gira, un “cuore” elettrico! Le finiture sono buone e decisamente adeguate alla classe del mezzo. Di serie e’ equipaggiato di specchietti retrovisori e di un piccolo portapacchi su cui puo’ essere installato un piccolo bauletto (opzionale).

Il cruscotto e’ costituito di un tachimetro un contachilometri (senza indicatore parziale) e di un indicatore di stato di carica della batteria.

L’altezza della sella (un po’ duretta…) e’ buona e ci si puo’ stare comodamente in due persone. Lo scooter e’ munito sia di cavalletto centrale che laterale; dato il peso limitato del mezzo e la geometria ben studiata, anche l’operazione di messa sul cavalletto centrale e’ agevole anche ai non forzuti.


Ma ora mettiamoci in moto! Ovviamente, da fermi, non c’e’ nulla che gira e che fa rumore e ci possiamo accorgere che lo scooter e’ pronto a partire unicamente dalla posizione della lancetta dell’indicatore di stato di carica.

Appena si gira la manopola dell’acceleratore, lo scooter schizza in avanti con una accelerazione impressionante per un “cinquantino” equivalente. La coppia motrice di un mezzo elettrico a bassissimi giri e’ infatti la differenza piu’ rilevante rispetto ad un analogo mezzo a motore a scoppio; in mezzo al traffico urbano e’ necessario farci l’abitudine, cosi’ come all’effetto “apri e chiudi” piuttosto brusco: infatti basta chiudere di poco la manopola del “gas” per togliere completamente l’erogazione al motore elettrico. Il modello Bel Air al litio e’ equipaggiato di un pulsantino “Boost” accanto alla manopola destra, per fornire potenza supplementare per brevi periodi.

Sul mio modello pero’ il pulsantino sembra non funzionare, oppure l’effetto e’ scarsamente avvertibile, oppure ancora io non ne ho ben compreso il funzionamento. Purtroppo il manuale fornitomi non aiuta perche’ e’ relativo al modello con batteria al Pb-gel che e’ privo di questa funzionalita’. Mi informero’ di questo al primo tagliando.

Altra caratteristica interessante di questo modello e’ la presenza di un pulsantino per la retromarcia, abbastanza utile in parcheggio e nelle manovre da fermo.

I freni a disco sono progressivi e ben modulabili: fino ad ora, in nessuna circostanza mi e’ capitato di bloccare la ruota posteriore.

Ho trovato un po’ dure le sospensioni e il ritorno dell’ammortizzatore posteriore un po’ troppo veloce. Devo dire, pero’ che questa sensazione potrebbe essere causata dal mio approccio da “motociclista classico”, poco avvezzo alle ruotine degli scooter, elettrici e non. L’escursione delle sospensioni di una moto “a ruote alte” e’ infatti nettamente superiore a quella degli scooter.

Anche il clacson risulta buono e sufficiente a svegliare pedoni distratti che non si accorgono dell’arrivo del nostro silenziosissimo mezzo!

In marcia la guida dello scooterino e’ un vero piacere! La guida e’ simile a quella di un mezzo a motore a scoppio con variatore continuo di velocita’ (senza frizione); l’accelerazione da fermo e’ pero’ decisamente superiore per lo scooter elettrico. In mezzo al traffico e fuori citta’ il mezzo e’ leggero, maneggevole e divertente: dopo aver fatto un po’ il polso alla progressione della trazione elettrica, l’ingresso in curva o nelle rotatorie e’ una manovra che non fa rimpiangere il motore a scoppio.

Fuori citta’ o comunque in assenza di sorgenti di rumore esterno, sentire solo il rumore del vento su un mezzo motorizzato e’ una sensazione unica ed impagabile!


Parliamo ora di autonomia. Dopo essere rientrato a casa (circa 20 km), la sera stessa sono uscito con lo scooter per verificare anche il comportamento dei fari. Una veloce ricarica, tanto per fare pratica con le procedure di ricarica, e nuovamente via!

A poche centinaia di metri dalla destinazione (altri 15 km circa), pero’, vedo la lancetta dello stato di carica finire in modo preoccupante sullo zero…

Infine, a circa 10 metri dalla destinazione, lo scooterino si ferma completamente.

Preoccupato, smonto la batteria (fortunatamente estraibile!) dalla sua sede ed entro in birreria con batteria e caricabatteria in mano. Con un misto di perplessita’ e curiosita’ (“Ma quanta energia mi assorbe?”..) il titolare della birreria mi concede l’uso di una presa di corrente. Dopo un paio d’ore tolgo il tutto e rimonto la batteria sotto lo sguardo sempre piu’ incuriosito del birraio…

La lancetta e’ ora al massimo e posso ripartire, con la scorta di un amico in moto che mi fa da staffetta, non si sa mai…

Posso quindi verificare le luci, anche queste adeguate alle velocita’ del mezzo. Sul mio scooter il faro punta un po’ troppo in basso, sara’ necessaria una piccola registrazione.


Dopo una notte di piena ricarica della batteria, il sabato riparto quindi per un test di autonomia piu’ sistematico. Per registrare dati in modo piu’ affidabile e “scientifico”, mi porto al seguito il mio GPS.

Questa volta i numeri sono decisamente piu’ confortanti: sono rientrato quando la lancetta dello stato di carica cominciava ad invadere il primo quarto ed ho percorso ben 75.3 km! La mia piccola disavventura notturna era fortunatamente dovuta solo alla batteria non completamente carica. Osando un po’ di piu’, gli 80 km di autonomia sono sicuramente a portata di mano.

Concludo con qualche dato tecnico: l’assorbimento del caricabatteria sotto carica e’ di circa 390W, in stand-by (a batteria carica) e’ di circa 23W. La ricarica completa dovrebbe avvenire in poco meno di 6 ore.

Il GASE a Dire Fare Eco Solidale, Pinerolo (TO), il 24-25-26 maggio 2013

La II° edizione della manifestazione Dire Fare Eco Solidale si terra nei giorni
24-25-26 maggio 2013 in piazza San Donato nel centro storico di Pinerolo (TO).
Come lo scorso anno saranno presenti diversi Stand (produttori agricoli,
associazioni,energie alternative, ecc..), una zona convegni e tre zone Workshop
dove si terranno laboratori, dibattiti e presentazioni di esperienze
eco-solidali legate al territorio pinerolese e non solo.

Alla manifestazione sara' presente anche Solare Collettivo onlus con un proprio
stand per illustrare le sue attivita' e domenica 26 maggio alle 16 nell'area W1
verra' fatta una presentazione del GASE.

Per maggiori dettagli: http://gaspinerolostranamore.it/

Torino, veicoli elettrici in citta', 25 maggio 2013

La Fondazione Telios in collaborazione con il Comune di Torino tramite Torino-smart-city e Cinemambiente organizza una giornata nel cuore della Città, al fine di diffondere e sostenere l’utilizzo di veicoli elettrici per il trasporto delle persone e delle merci.

La giornata sarà preceduta da una campagna di sensibilizzazione tramite manifesti promozionali della mobilità elettrica, sostenuta dal Comune di Torino e dalla Fondazione Telios.

L'Associazione Solare Collettivo onlus sara' presente con un proprio stand per illustrare il Gruppo d'Acquisto Scooter Elettrici e per raccogliere adesioni.

Verranno dimostrati in pratica i numerosi vantaggi e benefici che l’utilizzo dei veicoli elettrici offre a tutti i cittadini in termini di riduzione delle emissioni nocive in atmosfera, della dipendenza dal petrolio e del rumore nelle vie della città.

Nella elegante e centralissima piazza San Carlo, il programma della giornata sarà così svolto:

dalle ore 10:00 alle ore 19:00 i veicoli elettrici saranno schierati sulla piazza

Nel corso della giornata il pubblico potrà visionare da vicino i veicoli elettrici esposti (auto, furgonette, furgoni, disposti nella piazza da un lato, e scooter, quadricicli e altri piccoli veicoli disposti nella piazza sull'altro lato) e effettuare brevi prove a bordo organizzate dagli espositori.

Nel pomeriggio, alle 16,30 i veicoli elettrici sfileranno lungo l'intera via Roma, accompagnati da animazione ed informazione rivolta ai passanti.

Saranno presenti in mattinata alcune classi di Istituti Tecnici di Torino e provincia che partecipano al programma “energia e trasporti” organizzato da Telios, e studenti del Politecnico nell'ambito del progetto E-gomotion a cui Telios aderisce.

Assemblea Solare Collettivo e presentazione GASE a Racconigi(CN) il 22/4/2013

Lunedì 22 aprile 2013 alle ore 21.00 

presso la sede CAI a Racconigi (CN), via Muzzone n.6

si terra'  

l' ASSEMBLEA SOCI SOLARE COLLETTIVO.

Con l'occasione, verra' illustrato il  

GRUPPO DI ACQUISTO SCOOTER ELETTRICI (GASE)

L'assemblea e la presentazione sono aperti a tutti.