domenica 29 dicembre 2013

mobilità elettrica - lo scooterone

Ho già parlato del mio primo scooter elettrico, un Oxygen lepton a cui ho installato un paio di kWh di batterie a litio-polimeri. Dopo circa 12 anni di onorato servizio, di cui 4 con el batterie nuove, il motorino non era più in grado di passare la revisione,e quindi l'ho rottamato. Le batterie erano ancora buone, per cui ho acquistato un Lepton seminuovo da un amico, e ho trasferito il pacco batterie.Con ottimi risultati, come ho raccontato qui.

Il Lepton però ha alcuni problemi. È omologato per una persona, per cui non posso trasportarci un passeggero, e per percorsi un po' più impegnativi 50 km di autonomia sono davvero pochi. Ho quindi deciso di comperarmi uno scooterone, l'equivalente di un 125cc, ovviamente sempre elettrico, con un'autonomia di circa 100 km.

Il problema maggiore è il costo. la scelta naturale sarebbe un Vectrix, scooter senza compromessi costruito negli USA, circa 110 km di autonomia e velocità massima di oltre 100 km/h. Ma costa una sassata, oltre 10 mila euro. Ho quindi ripiegato per uno scooter cinese, però curato ed importato da una ditta di un appassionato di Verona, che costa circa la metà. Ovviamente ci sono dei motivi, racchiusi nella parola "cinese", per il prezzo inferiore, ma dopo averlo visto a "Terra Futura", e sentito qualche parere, mi sono lasciato convincere. Dopo quasi un anno d'uso provo a raccontarne i pro e i contro.

La guida

Innanzitutto è un bell'oggetto, fa la sua figura. E si guida bene. I parametri del controller, in particolare il recupero di energia in decelerazione ed in frenata, sono programmabili, ed influenzano lo stile di guida. Io ho impostato tutto al massimo, per cui la guida risulta un po' "a scatti": appena togli gas entra il freno motore. Il motore-ruota ha problemi a bassi giri, la partenza è un po' rumorosa e la massima coppia arriva solo a 20 km/h. Niente partenze brucianti, quindi, ma la ripresa è comunque più che sufficiente. La ripresa comunque a 30-40 km/h è tosta, e permette una guida molto agile in traffico urbano. Non ho una guida veloce, al massimo ho fatto gli 80 nel raccordo autostradale, ma anche lì il margine di potenza è ancora alto, non credo abbia difficoltà a raggiungere i 100. A proposito, non avendo una cilindrata dichiarata e avendo una velocità massima sopra i 100 km/h risulta guidabile in autostrada-superstrada, anche se a quelle velocità non ci fai certo tratti lunghi.

Per l'autonomia. L'ho provato arrivando fino a 90 km tra due ricariche, ma comincerò a fare prove  serie solo ora, dopo aver installato un buon BMS (sistema di controllo delle batterie). Il consumo al km, nonostante le prestazioni ben diverse, è di circa 31 Wh/km, lo stesso del vecchio Lepton, a velocità urbane (il nuovo va meglio). E naturalmente (come del resto il Lepton) il recupero di energia in decelerazione è qualcosa che ti diminuisce notevolmente i consumi, soprattutto nel tragitto collinoso verso l'Osservatorio di Arcetri. In pratica freni davvero molto di rado, il più delle volte o semplicemente deceleri, o usi il freno-motore che si inserisce quando sfiori le leve dei freni. Purtroppo l'indicatore di carica della batteria funziona male: misurando il voltaggio delle celle, che resta quasi costante finché queste non sono quasi scariche, ti serve in pratica come indicatore di riserva. Molto più sicuro segnarsi i km ad ogni ricarica e basarsi su quelli.

Il posto per il secondo passeggero, mi garantisce chi l'ha provato, è comodo, con delle belle maniglione laterali.

Un problema, all'inizio, è la silenziosità. In moto uno si abitua a capire la velocità dal tono del motore, qui semplicemente il rumore non c'è, per cui non sai a quanto stai andando se non abbassando lo sguardo sul tachimetro. E con la ripresa che si ritrova puoi accorgerti di aver superato i 60 solo dopo aver passato l'autovelox, anche se ora sto prendendo un po' l'occhio. Ovviamente la silenziosità per il resto è una goduria, viaggiare in una strada di campagna sentendo solo il rumore dell'aria è piacevolissimo. E senti molto di più il traffico, che per la sicurezza non guasta.

Problemi incontrati

Ance se la meccanica del telaio appare solida e curata, diversi particolari, e la carrozzeria in generale, sono decisamente "cinesi".

Cavalletto

Il cavalletto è retto da due dadi che serrano due boccole. I dadi non erano bloccati con rondelle artigliate o simili, e lo sforzo nel caricarlo e scaricarlo ha finito per allentarli. Dopo solo due mesi uno dei dadi si è completamente svitato, e lo sforzo ha tranciato il secondo dado. Ho sostituito il tutto con dadi nuovi, questa volta serrati con rondelle spaccate, e non ho più avuto problemi.

Carrozzeria

La carrozzeria è in plastica leggera, non caricata in fibra. Le normali vibrazioni del fondo stradale sconnesso di Firenze mi han provocato rapidamente diverse rotture, rimediate con sistemi diciamo un po' artigianali. Qui sotto potete vedere l'incollaggio di un rinforzo nel "copricatena", e la parte posteriore, che regge la targa, fissato con delle reggette.


Ho poi avuto poi un incidente, nel traffico fiorentino, che mi ha costretto ad un fermo di alcuni mesi.  Un'auto mi ha preso (a bassa velocità, ma neppure troppo) a sinistra, demolendo mezza carrozzeria (e procurandomi una bella botta alla gamba). Come c'era da aspettarsi la carrozzeria si è sostanzialmente sbriciolata, ma ho rifatto la fiancata completa con 200 euro. Comunque anche con la carrozzeria a pezzi la struttura della moto e l'elettronica non hanno avuto il minimo danno, sono tornato a casa tranquillamente. E i pezzi di ricambio mi sono arrivati a stretto giro di posta, assieme agli schemi di montaggio, l'assistenza è veramente precisa ed ottima, e la ditta italiana ha sempre risposto a tutte le mie richieste con la massima disponibilità.

Il BMS

Una batteria ha bisogno di un sistema di controllo della carica, che eviti di caricare o scaricare troppo le celle e soprattutto che equilibri la carica, per evitare di avere un singolo elemento troppo carico o scarico. Se infatti le celle non sono rigorosamente uguali, finisce che presto una cella si disequilibria, si scarica più rapidamente delle altre e l'autonomia della moto si riduce drasticamente. In pratica questa cella non si carica mai, perché il caricabatterie si spegne quando le altre sono cariche, ma va in scarica profonda quando le altre avrebbero ancora carica, tra l'altro accorciando di molto la sua vita.

La moto viene fornita senza BMS, in quanto i modelli economici, cinesi, di questa elettronica tendono a guastarsi facilmente, con conseguenze disastrose. Nel migliore dei casi ti ritrovi la moto bloccata, se non sai dove mettere le mani. E ho quindi provato a sperimentare alcuni BMS presenti in commercio.
Questo, che ho attaccato a delle celle, identiche a quelle della moto, che utilizzo come accumulo per un pannello solare, è economico ma ha tolleranze enormi, in pratica funziona quando pare a lui. Scartato subito.

Ho quindi acquistato un sistema BMS lituano, che mi è sembrato molto curato. Alla prima occasione (l'incidente di cui sopra) ho smontato completamente la moto ed installato l'elettronica. Un modulino su ogni cella sente la tensione e la temperatura, e tramite un bus seriale li comunica ad una centralina, che sente anche la corrente consumata e la velocità. Durante la ricarica la centralina inserisce delle resistenze, presenti su ciascun modulino, in modo da rallentare la carica dei moduli più carichi e permettendo ai rimanenti di raggiungerli. È possibile registrare sul cellulare, via bluetooth, quel che succede al sistema, in pratica ho una "scatola nera" delle batterie. La centralina inoltre ti calcola il consumo, e quanti km ti rimangono prima di restare a secco. Chiaramente non è una cosa che controlli in corsa, ma è comunque utilissimo.

Purtroppo il diavolo si nasconde nei dettagli. Tre dei modulini assorbivano un po' di corrente, 3 milliampere invece dei 0,5 di specifica. Sono pochi, ma in un paio di mesi (con la moto ferma, d'estate) han creato uno sbilanciamento delle celle di una ventina di ampere-ora. Che, in pratica, significa che le celle coinvolte si scaricano completamente quando le rimanenti hanno ancora un terzo abbondante della carica, esattamente quello che si vuole evitare con un BMS. Inoltre i moduli sono protetti dall'umidità con una lacca, ma i due più esterni nel pacco batterie han smesso di funzionare dopo pochi mesi, con le piste ossidate. Evidentemente il vano batterie è tutt'altro che stagno, e durante la marcia ci finisce dentro dell'acqua.


Il tutto era in garanzia, e mi sono arrivati a stretto giro di posta 6 modulini nuovi, funzionanti secondo specifiche, senza dover neppure spedire indietro quelli difettosi.Li ho rimontati e ho provveduto a proteggerli con un foglio di plastica, per rendere il tutto più stagno, il che non guasta anche per proteggere le batterie.

La misura della curva di scarica delle batterie mi ha portato a delle sorprese. Nominalmente le celle sarebbero da 70 Ah, ma di fatto finiscono per scaricarsi dopo 50 Ah. La curva qui sotto mostra il variare della tensione media sulle celle durante la scarica (i punti più sparpagliati), e la carica (la curva più continua). Per allungare la vita delle batterie ho fissato il limite di carica un po' prima della carica completa, e non ho scaricato completamente le celle, per cui la capacità totale è probabilmente intorno ai 55 Ah, ma non di più.

Il sistema registra ogni 2 secondi lo stato di ogni cella, la corrente assorbita, la velocità, la distanza percorsa e la carica complessiva della batteria, per cui è possibile sbizzarrirsi a graficare praticamente qualsiasi cosa. Si misura bene la resistenza interna delle celle, e si vede che il recupero dell'energia funziona benissimo. Il display sul cellulare mostra la carica residua e calcola i chilometri che è ancora possibile percorrere. Tre LED che ho messo sul cruscotto avvisano quando si è in riserva, segnalano eventuali anomalie delle celle, e mostrano la regolarità della ricarica.

Qualche conclusione

La moto va bene, è una goduria guidarla, la meccanica e l'elettronica sono ottime, la carrozzeria lascia a desiderare. Il vano batterie non è molto protetto da schizzi d'acqua, e questo non è bello anche se le batterie sono protette da una copertura in espanso a celle chiuse (grossomodo un tappetino da campeggio) fissato con bande elastiche. L'assistenza e la disponibilità del venditore sono state assolutamente perfette.

L'assenza di un BMS mette a rischio le batterie, ma trovare un BMS che non rischi di peggiorare la situazione è un'impresa. Quello che ho trovato io è buono, con un'ottima assistenza, ma costa caro e richiederebbe comunque un vano batterie più protetto. I BMS cinesi che si trovano in giro hanno soglie di intervento decisamente lasche, e di fatto servono a poco.

Le batterie cinesi (anche quelle di buona marca, come quelle usate qui) hanno una capacità che è circa 3/4 di quella dichiarata di targa. Ero abituato troppo bene con le coreane usate nel Lepton.

11 commenti:

Orsovolante ha detto...

Sono molto affascinato dai mezzi elettrici.
2 anni fa ero molto tentato dall'acquisto di un auto ibrida ma purtroppo non sono riuscito a trovarne una adatta alle mi esigenze (devo anche trainare).
A massa, dove mi reco spesso per lavoro, vanno molto le bici a pedalata assistita. Un mio collega ne ha presa una con un contratto di lungo noleggio. potrebbe essere una formula interessante anche per gli scooter.

stefano ha detto...

bel report Gianni!
certo che la storia del BMS è davvero fastidiosa..peccato davvero..
circa il prezzo..beh a me non pare nulla di scandaloso manco il Vectrix..con quelle prestazioni è davvero un gioiello; figuriamoci quello che hai acquistato..con quelle prestazioni, abbandonando definitivamente la benza (e mi pare il bollo per qualche anno..) lo ammortizzi benone in 3-4 anni se usato giornalmente..o quasi.
Ho poi messo in pratica il 'progetto' di convertire un monopattino con motore da 100W con due lipo da 2650mA; 6km di autonomia..avevi ragione sulla resa..superiore in pratica agli accumulatori al piombo di amperaggio superiore :).
un saluto.

Arturo Tauro ha detto...

report utilissimo e molto interessante!!! temo però che una elettronica di base così scadente per questo modello non faccia che convincere l'uomo della strada che l'elettrico, in generale, è una fregatura; non tutti hanno la disponibilità di tempo e le capacità tecniche di fare tutte le modifiche che si sono rese necessarie.

stefano ha detto...

@Arturo
d'accordo..anche se il problema non esiste su moltissimi scooter con alimentazione elettrica..
tra l'altro se compri uno scooter endotermico non è che sei esente da 'guai'..
ho un collega che per mantenerlo e foraggiarlo di benza spende circa 2000 euro l'anno..
lui dice che è molto conveniente il motorino (come lo chiama lui)..se lo vedo dalla mia parte, che vado a piedi a lavoro (circa 4km a/r), sono quasi due stipendi buttati..
un saluto.

Gianni Comoretto ha detto...

@Arturo: l'elettronica fornita con la moto è buona, e ben collaudata. Facendo esperimenti con elettronica supplementare è chiaro che si incontrano sorprese.

Il settore è in evoluzione molto rapida, ad esempio ho saputo da poco di un produttore completamente italiano, ma ovviamente non posso permettermi altri 4-5 mila euro per provare anche la sua, di moto. Ma c'è da aspettarsi che in un oggetto progettato in partenza con un BMS questo funzioni, e comunque se si aspettano possibili difetti collaudi il tutto prima di montarlo.

Comunque il BMS lituano non è scadente. Non è pensato per stare in un vano dove entra acqua, o polvere in quantità industriali, ma non so cosa potrebbe esserlo. È costoso, pensato per un'auto e su un motorino si ammortizza male.

Ne proverò uno australiano, pensato con la filosofia del minimo indispensabile, "ciò che non c'è non si guasta".

Mi preoccupa più la significativa differenza tra la capacità di targa e quella misurata delle batterie. Non vorrei valesse lo stesso per la durata, lo saprò tra 5-10 anni.

Gianni Comoretto ha detto...

E commentando Stefano, la manutenzione di una moto elettrica è veramente minima. La meccanica praticamente non esiste, il motore è calettato direttamente sulla ruota, senza trasmissione, lubrificanti, regolazioni. Devi in pratica controllare solo i pneumatici, ed freni (livello del liquido e pastiglie), ma con il freno motore li usi veramente pochissimo.

Più tutte le cose "straordinarie", per es. ho dovuto cambiare uno specchietto e la leva di un freno perché qualcuno me l'ha urtata con l'auto al parcheggio e fatta cadere. Ho avuto i pezzi di ricambio in una settimana, via corriere, ordinandoli per email. Io so metterci le mani (per queste piccole cose), quindi immagino qualsiasi meccanico possa riparare il tutto senza difficoltà, hai molto meno pezzi di una moto e il tutto si smonta e rimonta molto più agevolmente.

David ha detto...

Ciao Gianni,
abito anche io a Firenze e, per vari motivi (fra cui l'essere lettore del tuo blog) stavo valutando se comprare uno scooter elettrico. Dalle foto sembra che tu abbia acquistato un Levante. Ti posso chiedere se ti stai sempre trovando bene e se, rispetto a quello che hai già scritto, hai capito nel frattempo qualcosa di più, sia in positivo che in negativo? Oppure - se nel frattempo ti sei tenuto informato - se ci sono altri modelli o rivenditori che consiglieresti?

grazie

Gianni Comoretto ha detto...

David, se mi mandi una mail ti risponderei in privato

David ha detto...

Non ho trovato il tuo indirizzo qui sul blog, ma cercando un po' ho visto che hai una mail tiscali.it (spero sia quella giusta). Ti ho scritto lì

grazie

Criss Ccriss ha detto...

Ciao Gianni, anche io uso uno scooter elettrico da anni (dal 2010)..
Aveva batterie al piombo che nel 2011 ho migrato a LiFePO4, le piombo erano morte.
Io ho comprato delle Winston da 40AH e ti assicuro che i valori di targa non solo sono rispettati, ma superati. Analogo discorso anche per le celle CALB.
Non so che celle tu abbia sul tuo scooter, ma non tutti i Cinesi sono uguali.
Le mie celle hanno ormai 4 anni sul groppone e 23.000Km percorsi e non mostrano alcun cedimento, considera che nelle accelerazioni scaricavo anche 100A , quindi 2,5C per qualche secondo.
Anche sui BMS si puo' fare lo stesso discorso, io ho montato un BMS da 100Euro (spedizione + tasse comprese) che si comporta onestamente da quando l'ho comprato.
Diciamo che il problema vero è trovare i fornitori Cinesi giusti, ma su questo internet viene in soccorso e spesso si trovano esperienze di altri che possono aiutare. Il tuo BMS, sebbene piuttosto costoso, è certamente ben fatto e regolabile, ma temo fuori mercato per degli scooter.
I tuoi post sono sempre molto educativi e pieni di informazioni interessanti, la storia delle tue celle la seguo da tempo e mi ha fatto molto piacere sapere che continuano ad andare bene, fa ben sperare tutti (me compreso).

Ciao



alke srl ha detto...

i mezzi elettrici rappresentano il futuro e le case costruttrici stanno facendo davvero passi da giganti per renderli sempre più performanti ed efficienti, ma non dimentichiamo la caratteristica più importante: non inquinano.