Excelente topico, obrigado Manuel pelos teus testemunhos.

Há duas coisas que gostava que fossem discutidas.

Defendem um especie de rodagem quando as baterias são novas?
- Em que consiste?
- Deve a mota ter uma configurão mais soft e só passados alguns kms meter outra configuração?

Outro assunto, que cuidados devemos ter com o frio?
-Devemos ter o estilo de condução como num carro a diesel em que deixamos o motor aquecer e só depois podemos apertar?
Neste caso devemos não apertar muito e só passados x kms poderemos apertar um bocadinho ja com as células mais quentinhas?
-O que é apertar? Evitar passar de 1c quando temos as celulas estao frias.
-Uma vez que a maior parte das motas nao têm amperimetro, terá lógica ser colocada uma configuração de Inverno, mais suave?

Agradeço desde ja toda a contribuição pois so assim podemos criar um bom tópico?

Excelentes questões

Excelentes questões Pedro como disse o Mariano.

As células novas LiFePO4 não necessitam de qualquer rodagem na carga ou na descarga.

Aquela primeira carga até aos 4,2V para "activar os elementos" como se fala em alguns documentos das células Winston só mesmo se quiserem arruinar as células logo é partida. Esqueçam este assunto.

As células LiFePO4 em boas condições sobem em média (porque a resistência interna baixa com a temperatura) a sua temperatura interna em cerca de 10ºC por cada 1C de consumo de corrente de descarga. 15ºC por 1,5C etc. Devido ás trocas de calor com o exterior ás vezes não é fácil a percepção destes valores no exterior da célula. O borne positivo é geralmente o ponto externo mais quente da célula mas ao estar ligado com uma chapa de cobre ao borne negativo da célula seguinte ou a um cabo em cobre de elevada secção no caso da última célula do pack não permite uma aferição rigorosa da temperatura no interior da célula. Algum "derating" aqui é sempre prudente.

No caso da temperatura ser muito baixa (< 7ºC) e se o veículo esteve estacionado desprotegido no exterior por várias horas para equilibrar a sua temperatura com a temperatura ambiente é conveniente limitar o punho durante os primeiros 15 a 20 min de condução para deixar a temperatura no interior subir gradualmente para valores mais favoráveis.

A temperatura baixa faz sempre aumentar a resistência interna das células e nota-se um maior abaixamento da tensão do veículo quando se puxa corrente isto leva a uma maior produção de calor interna. Isto é normal.

Apesar da célula LiFePO4 suportar temperaturas elevadas em repouso é justamente a sua utilização a temperaturas elevadas que também a envelhece de forma precoce. Se estiverem 35ºC de temperatura ambiente e o veículo a circular em auto-estrada a 1.5C de consumo deveremos ter cerca de 50ºC nos elementos internos da célula. Estamos aqui novamente a contribuir para o envelhecimento precoce da célula. 55ºC internos é o limite superior do red line para estas células (corresponde ao ponto onde o ponteiro da temperatura da água do motor num CI sai fora da escala). Estão a ver como tudo isto é muito delicado. Muito cuidado com os isolamentos do pack no período quente. As nervuras plásticas nas caixas das baterias está lá para promover a circulação de ar entre as baterias e extrair o calor.

O facto das curvas mostrarem um abaixamento da resistência interna com o aumento da temperatura e a células restituirem mais energia (mais capacidade) não quer dizer mais do que isto. Não confundir isto com uma situação de conforto para a célula. Quanto maior for a temperatura de utilização maior é o desgaste (diminuição da capacidade) imposto á célula. Temperaturas entre os 15ºC e os 20ºC são as melhores para viajar com um pack saudável.

Se as células apresentarem um desgaste avançado (elevada resistência interna) a utilização do veículo fica completamente comprometida com o frio porque a tensão baixa tanto com a corrente que o controlador ou o BMS cortam por LVC (Low voltage cut-off = corte por baixa voltagem). Aí as medidas paliativas que o Jorge falou fazem todo o sentido (isolamento do pack, aquecimento do pack, forte limitação no andamento, etc.)

A carga de baterias LiFePO4 abaixo dos 0ºC está terminantemente proibida. Muito cuidado com este ponto que é facilmente descurável em algumas regiões com maiores amplitudes térmicas (interior, terras altas, etc.). Falarei mais tarde deste assunto em particular.

Quando o veículo fica estacionado no exterior uma simples capa impermeável faz muita diferença. Comprei uma com tamanho á justa para a Black Beauty por cerca de $3 USD no ebay.

Muita atenção também á configuração dos controladores:

As células de 40Ah de uma Predator são suposto durarem exactamente o mesmo que as células de outra de 60Ah.

Agora a configuração do controlador de motor de um modelo de 40Ah não pode ser o mesmo de uma de 60Ah bem como o andamento na estrada. É isto que, como disse o Jorge muitos utilizadores não percebem. Se a mota tem o mesmo aspecto e o mesmo motor porque terá de ter um andamento diferente?

Tem de ser diferente porque a capacidade de fornecer corrente dos packs de 40Ah e de 60Ah são efectivamente diferentes.

O pack de 60Ah deve apontar para um máximo de 90A contínuos (6,5KW) e o pack de 40Ah para 60A contínuos (4,3KW).

Como praticamente ninguém respeita isto o que acontece? Envelhecimento precoce.

Os controladores Kelly muito usados têm ainda outro problema que agrava tudo isto. Se a limitação for efectuada da forma descrita acima a mota passa subir as subidas inclinadas de forma muito lenta porque a baixa rotação o controlador não injecta no motor a corrente máxima programada, só o faz a alta rotação do motor. Geralmente opta-se por uma solução de compromisso subindo um pouco o pico de potência a alta rotação (castiga as baterias) para não penalizar tanto a baixa rotação.

Agora com os novos controladores FOC sinusoidais Sabvoton mais fiáveis, ao mesmo preço dos Kelly e em que estes problemas não existem não vale mesmo a pena investir num trapezoidal Kelly.

Quando se pretende limitar a potência máxima de um motor de scooter eléctrica de forma independente da rotação é necessário ir diminuindo o binário (força do motor que é proporcional á corrente) com o elevar da rotação do motor. O único controlador que vejo fazer isto bem feito é o Sevcon Gen 4 quando se programam os Power Maps (curva de limitacão do binário em função da rotação).

:o
Dito, (escrito), assim, até dá vontade de ler, (ouvir), outra vez! :oops:
Afinal a ciência pode ser "mundana"! ;)

Batotinha

Discussão muito interessante.
Particularmente para mim, que tenho considerado aumentar a capacidade do pack, em virtude de estar a experienciar falta de potência nas subidas por cutoff do BMS.
Estou a ver que adicionar mais baterias em paralelo tem muito que se lhe diga. Dependendo das circunstâncias, pode ser até pior para as células antigas do que deixá-las na mesma?

Caracterizando melhor o desgaste de uma célula LiFePO4 temos dois tipos de efeitos:

O aumento da resistência interna que leva a uma limitação da potência (velocidade).

A diminuição da capacidade de leva a uma limitação da energia que se consegue extrair da célula (autonomia).

Fazendo testes (600 ciclos a 3C) aos dois efeitos a diferentes temperaturas temos os seguintes resultados:

Diminuição da capacidade a -10ºC -> 25,8%
Diminuição da capacidade a 0ºC -> 20,3%
Diminuição da capacidade a +25ºC -> 15,5%
Diminuição da capacidade a +45ºC -> 14,3%
Diminuição da capacidade a +50ºC -> 25,6%
Diminuição da capacidade a +55ºC -> 70% (em apenas 100 ciclos a 0.3C)

Diminuição da potência a -10ºC -> 77,2%
Diminuição da potência a 0ºC -> 61,6%
Diminuição da potência a +25ºC -> 16,2%
Diminuição da potência a +45ºC -> desprezável

A Diminuição da potência máxima disponível (velocidade) por efeito do aumento da resistência interna das células é o efeito dominante provocado pela utilização do pack a baixas temperaturas.

Quem realmente necessitar de utilizar regularmente o veículo neste tipo de condições deverá implementar sistemas de protecção para escudar as células destes efeitos nefastos. O Jorge tem desenvolvido bastante este tema.

Isto agora depende da localização geográfica, condições (parqueamento) e tipo de utilização de cada proprietário.

Temperatura mínima média anual do ar

Temperatura mínima média do ar no mês mais frio do ano

Entende-se agora porque é que sendo as condições de garantia as mesmas para Bragança e Funchal o impacto do uso do VE nas baterias é completamente diferente?

A ideia será sempre se não houver outro remédio disponível usar o calor gerado pela resistência interna da própria célula para aquecer o pack doseando o acelerador até ele vir a responder melhor. Da mesma forma num motor de CI 90% do desgaste mecânico do motor ocorre durante os poucos minutos em que o motor aquece.

Alguém poderá perguntar:

Não será melhor partir de acelerador a fundo para com o aquecimento intenso sair rapidamente da situação nociva de pack muito frio?

Resposta:

Definitivamente não. A elevada tensão do pack após o término da carga e a elevada resistência interna devido ao tempo frio podem facilmente criar condições para (apesar da baixa temperatura do ar exterior) no interior da célula aparecerem pontos quentes superiores a 55ºC. O efeito desta temperatura na diminuição permanente da capacidade está patente nas tabelas acima. Temos de aquecer rapidamente o pack mas sem criar "hot spots" (pontos internos demasiado quentes). O terminal positivo das células nunca poderá parecer demasiado quente ao toque das costas da mão (pele mais sensível ao calor).

Estas células apreciam trabalhar na faixa dos 45ºC internos mas aos 55ºC temos uma hecatombe nas células. Os 45ºC internos no exterior da célula e no terminal positivo da mesma deverão corresponder a cerca de 35ºC e depende muito da temperatura ambiente. É muito difícil manter estes números, é fácil exagerar com o entusiasmo do andamento e fazer asneiras. Para os puristas uma sonda de temperatura apertada no borne positivo numa célula no meio do pack com indicação numérica no painel frontal ou avaliada pelo BMS seria a cereja no topo do bolo. Se tivesse um veículo de serviço em condições a lítio já o teria feito com certeza.

As células cilíndricas expelem muito melhor o calor gerado internamente para o exterior e a distribuição interna da temperatura é mais uniforme. É por estas razões que os packs bem dimensionados com as Headway são uma excelente opção técnica apesar de mais caros.

Por aqui também se entende como é fácil matar precocemente um bom pack de lítio numa mota de qualidade potente (Ex: Vectrix Li) se não houver um pouco de bom senso no punho direito nas condições climatéricas mais exigentes como recomendam os proprietários entendidos e experientes.

Esta química é utilizada com sucesso nos 4 cantos do mundo e em locais (Canadá, Alemanha, Noruega, etc.) que comparativamente fazem do nosso clima um resort em CanCun.

Excelente investigação e excelente informação.
Gostava de acrescentar algo mas não consigo. Esta tudo dito e bem dito.
Vou aproveitar a informação para forçar os montadores das VORTEX para instalarem um indicador de temperatura no painel de instrumentos.

afreitas Escreveu:Excelente investigação e excelente informação.
Gostava de acrescentar algo mas não consigo. Esta tudo dito e bem dito.
Vou aproveitar a informação para forçar os montadores das VORTEX para instalarem um indicador de temperatura no painel de instrumentos.

Isso era de valor :-)

Bem como o indicador de temp para o motor

rnlcarlov Escreveu:Estou a ver que adicionar mais baterias em paralelo tem muito que se lhe diga. Dependendo das circunstâncias, pode ser até pior para as células antigas do que deixá-las na mesma?

Em nenhuma circunstancia, a adição em paralelo, de novas células, é pior para as mais antigas. Muito pelo contrário.

Quando o conjunto já não está a disponibilizar energia suficiente para o trabalho pretendido, a solução pode ser mesmo a de lhe colocar outro em paralelo. Se ainda assim, com esse aumento, a energia disponível não for suficiente, então as mais novas vão sofrer muito, pois a energia vai tentar passar por onde circula melhor, que será sempre pelas novas, e poderemos assim estar a degrada-las precocemente.
A tendência é a equilibrarem-se. Se umas, as mais velhas, têm a sua resistência interna já muito alta (impossível reverter a situação), as outras terão que se adaptarem ás outras, até que se equilibrem e formem um só elemento com comportamentos parecidos entre cada paralelo.

rnlcarlov,
Para o teu caso em concreto, se agora adicionasses em paralelo mais 8Ah, aos 8Ah que já tens, o conjunto seria equivalente a um conjunto único que começasse com os 16Ah e com os mesmos ciclos de carga que já tem o teu neste momento.
O desgaste seria então superior no que andou uma boa temporada com metade da capacidade, para os mesmo kms alcançados.
Vou dar um exemplo para melhor entender:
Se aos 5.000Km acrescentas mais 8Ah (ao teu de 8Ah actual), formando assim 16Ah, quando concluíres os 10.000Km, o desgaste do teu pack será superior a um pack que tivesse começado com os 16Ah desde o inicio e que tivesse realizado os mesmos 10.000Kms (em igual tempo e temperaturas).

Continuar a andar apenas com os 8Ah, é nada mais nada menos que estar a arruinar ainda mais esse pequeno pack.
Tal como numa Predator com 40Ah (3KWh) LiFePO4 ThundeSky, ao final de uns anos e de umas centenas de recargas, continuar com o mesmo tipo de andamento que quando nova, é estar a arruinar com o pouco que elas já podem oferecer (que ainda poderia ser muito bem utilizado em outro tipo de sistema que não necessitasse de correntes tão fortes).

A ideia de se juntar mais baterias em paralelo é muito boa, e quanto mais forem melhor. Vê o exemplo do Iceman...

Por eu já ter estes conhecimentos há uns anos, e que sempre estão em constante evolução, recomendei ao XaYu um aumento de capacidade (por minha vontade teria sido de 30Ah), para ele poder assim continuar a andar por mais uma boa temporada (que seria maior quanto menor esforço fizesse).

Costumo dizer que as baterias são como nós (e todos os seres vivos), quanto melhor vida se tem, maior será sua longevidade.

Por uma questão de espaço disponível os packs de aumento de autonomia são quase sempre mais pequenos do que o pack original.

Sou frontalmente contra:

1. Colocar um pack de aumento de autonomia num pack original sem efectuar os testes adequados de avaliação do pack original.

2. Colocar um pack de aumento de autonomia num pack original quando este já apresenta valores de resistência interna demasiado elevados. Se o problema for restrito a algumas células estas devem ser substituídas. Se o problema for generalizado não vale a pena, as células podem ser vendidas para outra função.

Caso contrario temos as células mais pequenas arruinadas para o uso numa scooter no espaço de um ano quando deveriam durar muito, muito mais. Isto ambientalmente e financeiramente é um erro.