Zadnje mesece sem ugotavljal, da je domet za vsakdanjo uporabo avta na robu. Ni stvar v tem, da ne bi mogel priti iz službe. Gre za dodatne poti, ki se pojavijo skozi dan. Primer je glasbena šola za otroke ali sprotno nakupovanje itd.. V kolikor zavijem z ustaljene poti se zna zgodit, da bo energije za vrnitev premalo. Situacijo sem poskusil rešiti z 2ma dodatnimima celicama, pa se je izkazalo, da je inverter že na robu dopustne napetosti, če so celice napolnjene. Rešitev bi bil dodatni paket baterij zvezan v paralelo z ostalimi. LiFe celice ne pridejo v poštev, ker so pretežke in prevelike. Potrebujem nekaj lahkega in majhnega. Liion Panasonic NCR18650 celice so odlična izbira, samo težko jih je sestaviti in sploh niso lahko dobavljive…. Hkrati potrebujem tudi BMS…
Naslednja izbira so Kokam celice. Potrebno je sestaviti dovolj majhen paket, da bo šel v prtljažnik. Po nekaj mesecih iskanja sem našel ustrezne celice z dovolj energije, da bi jih lahko varno koristil vzporedno z paketom prvotnih LiFe baterij. To so Kokam SLPB 125255255, ki uradno držijo 75Ah. Zmožne so oddat 270A toka trajno, kar pomeni, da si z lahkoto delijo breme z LiFe.
Osnovna težava je napetost in število celic, ki sta različna glede na kemijo. Potrebno je razmislit o praktični uporabi. Jaz LiFe polnim do 3,6V na celico pri 42 kosih je to 151VDC. Ker pa celice normalno delujejo pri nižji napetosti je nominalna napetost 135VDC. Torej 135V/3,7V za LiPo celico je nekaj več kot 36 celic. Jaz sem jih nabavil 36 x 3,7V x 75A = 10kWh! Čas bo pokazal kako se obnesejo hibridno povezane celice v paraleli. Upam, da me to pripelje vsaj 230km daleč! Za postavitev v prtljažnik sem dal izdelat škatlo, ki polna tehta vsaj 80kg! Bomo videli, če jo bova lahko dvignila dva… V prtljažnik sem na točke priklopa zadnjega sedeža montiral prečni nosilec. Nanj pa sem dodal okvir, ki ga lahko premikam v vertikalni ravnini, tako da imam dostop do polnilca in celic spodaj.
Kasneje bom še pripravil shemo za priklop novih baterij v sistem preko enega LEM200 kontaktorja. Ta kontaktor bo poskrbel tudi za ločitev baterij od sistema v primeru previsoke napetosti med polnjenjem. Vezava je po shemi.
Za nadzor celic poskrbi BMS domače izdelave. Prilagodil sem kodo za delovanje s LiPo kemijo in očitno deluje kar zanesljivo. Ta BMS bo nadzoroval odklopni kontaktor med polnjenjem.
Potrebno pa je zagotoviti pravilen vklop/izklop kontaktorja. Zato sem uporabil tri releje. Prvi 12V rele se vklopi, ko vklopim avto s ključem. Tako priklapljam LiPo celice za vožnjo. Drugi rele služi priklopu celic med polnjenjem. Rele je 5V in je priklopljen na 5V in Gnd priključka od polnilca. Ta dva releja pripeljeta +12V kontaktorju. Dodal pa sem še en rele, ki pa odklaplja maso (gnd) kontaktorju. Proži ga BMS in s tem zavaruje celice pred prenapolnjenjem. Zgornjo mejo imam nastavljeno na 4.15V na celico. Ob priklopu se med celicami začne pretakati energija. Pretaka se konstantno tudi med vožnjo. V primeru hitre vožnje dajo več toka LiPo, ki pa ob popuščanju povlečejo tok nazaj iz LiFe…
Pozabil sem še prestavit SOC meter na skupni +. Zaradi tega imam zdaj nerealni SOC. Ampak do neke mere tudi to pokaže razmerje med paralelnimi celicami. Preizkusna vožnja v Piran in nazaj je pokazala, da se prvih 20km energija porablja iz LiPo, tako da je potrebno paziti, da ne preteramo porabo. V nasprotnem primeru se celice po nepotrebnem pregrevajo. SLPB 125255255 zmorejo max tok 270A. Prevozili smo 170km v enem traku brez težav in SOC je pokazal še 15%. Mislim, da je to nerealno in, da bi bil domet vsaj 230km. Med vožnjo se torej znatno bolj porabljajo LiFe, iz katerih tudi ob regeneraciji teče tok v LiPo. Očitno je v igri nekakšen osmotski proces. Pri 90% praznih LiFe pa začne LiPo spet dopolnjevat slednje. Tako se zdi, da so baterije čisto prazne, vendar zaradi simbioze zmorejo še vsaj 20km. Ravno tako se delež toka iz celic stalno prilagaja. Pri polnjenju pa je slika še bolj čudna. Na začetku polnjenja se 80% toka steka v LiPo. Ko te dosežejo 3,99V pa začne delež iti v 80% za LiFe. Tako ostane do konca, ko LiPo skočijo na 4,10V in BMS jih izklopi. Takrat imajo LiFe 95% in jih kar hitro do konca napolni.
Med vožnjo do konca kapacitete pa sem ugotovil…
Peljal sem se v službo z 120km/h cca 130km daleč in porabil 210Ah. Potem sem se odpeljal v Ljubljano z 100km/h, cca 42km daleč. Na koncu sem poskusil priti do Grosuplja, da bi se napolnil na 3fazni postaji, pa se je zgodilo naslednje; V Sneberjah (cca 5km) je naenkrat napetost ENE LiFe celice padla pod 2,6V! ostale so bile še kar poravnane na 2,85V. Zaradi tega sem zapeljal po izvozu z avtoceste, se ustavil na avtobusni in odprl haubo. ODKLOPIL sem LiFe baterijo in pomeril LiPo. Tu je bilo še 3,6V na celico, torej so imele še dosti energije, HM.
Do Grosuplja cca 15km stran, sem se peljal počasi 70km/h in ves čas opazoval voltmeter. Ko sem se pripeljal do polnilnice je SOC meter povedal -10% goriva! Sicer bi se še lahko peljal ampak ni šans, da bi prišel čez Višnjegorski klanec. Tam sem napolnil in se odpeljal domov po stari cesti čez Polico in Ivančno Gorico.
Da povzamem, skupaj je bilo za 130Km + 42km + 5km + 15km = 192km dometa. Vendar pa moramo to številko vzet z rezervo, ker sem prej avto teral 120km/h in porabil 210Ah namesto 175Ah kolikor bi jih porabil če bi vozil pri 100km/h.
Torej 280Ah * 134V = 37KWh, Naredil sem 192km, torej je poraba cca 192Wh/km! Precej natančno, glede na to, da sem v začetku ocenil mojo porabo na 185Wh/km. 37000Wh / 185Wh/Km = 200km!
Torej v primeru daljše poti, še vedno predlagam vožnjo pri 100km/h, kar bi me po mojih podatkih pripeljalo cca 200km daleč.
Za naprej pa bom vgradil še en kontaktor, ki bo ločil skupen – od baterije. Ostala kontaktorja pa bom porabil za odklapljanje posamezne baterije. Tako nameravam v srednjo konzolo vgradit 3 položajno stikalo, ki bo imelo osnovno srednjo lego in obe prožilni skrajni legi. Torej bom lahko odklopil vsako od baterij, toda le preko srednjega kontakta kjer bosta obe bateriji priklopljeni. Tako se nikdar ne bo mogoče zmotit in odklopit oba paketa hkrati!