Sv: Erfaringer - kjøring av Model S vinterstid

[PerBear]

For dem som skal konvertere til elektrisk drift er det nyttig å kjenne til utfordringene rundt regenerativ bremsing. Her er en nyttig artikkel:
http://mgm-compro.com/pdf/en-motor-braking-050409-g.pdf

[elektrolux]

Interresant lesning.

Vi hadde nettop dette problemet under Wave 2011 etter fullading over natten høyt oppe i alpene, og med nesten 20 km nedoverbakke etter dette.

En av de eldre bilene sin controller fikk for høy spenning og poppet condensatorene etter bare noen hundre meter med regenerering.

Ser også at SAM'en min med forhøyet kjørespenning kan være utsatt her. Tror controlleren er bygget for 350V og kjører 205V batteri på den, men vet jeg har noen "elastiske" celler i pakken som skal byttes ut.

Heldigvis har jeg BMS som gir høyeste og laveste cellespenning samt totalspenning, og kan på den måten slå av regenereringen skulle spenningen stige for mye.

Tror det som her beskrives også tok knekken på første kontrolleren på SAM'en som deltok på Wave 2012.

Til alle med classic biler tror jeg vi kan ta det med ro. Think sin controller tåler opp til 350V og PSA sin minst 240V Antakelig 350V den også. Er litt mer spent på hva f.eks Nye Think sin controller tåler. med 300V Zebra batteri med sin relative høye indre motstand blir det høy spenning under regenerering

[PerBear]

Som du nevner er det tre ting som er nyttige for å takle dette problemet:
1. BMS som kobler fra batteriet ved for høy spenning
2. Motor/kontroller som takler mye høyere spenning enn normalt
3. Logging av maksspenning og maksstrøm til/fra motor og batteri

Dersom BMS er den eneste enhet som logger spenning og strøm vil en muligens ikke få med seg maksspenning når BMS kobler batteriet fra ved for høy spenning. Det bør derfor utføres en enkel test hvor en påtrykker en spenning noe over batteriets maksspenning (men lavere enn det motorkontroller tåler) for å se om:
a) at BMS kobler fra batteriet
b) at overspenningen blir logget etter at batteriet er frakoblet
c) at motorkontroller overlever uten problemer

Husk også at det er permanentmagnetmotorene som er vanskeligst å kontrollere ved høy hastighet ned bakker, alle andre motorer kan en stoppe regenereringen på ved å redusere feltviklingen.

[aalbork]

På sporvogner har man liknende problematikk. Sporvogner bremser normalt regenerativt nesten til stillstand, hvor mekanisk bremse overtar som holdenremse. Når det ikke er nok last innenfor en seksjon til å bruke bremsenergien, ledes overskytende energi gjennom en motstand via en pulsbredderegulert krafttransistor. Dette holder kjøreledningsspenningen innenfor maksimalt tillatt verdi.

Har tenkt litt på en slik beskyttelse mot overspenning når jeg har lekt med tanken på å bygge inn en litiumpakke med noe høyere nominell spenning enn dagens pakke.

[elektrolux]

Kan dette være et problem for biler med litium batteri og underutviklet BMS?

Tenker på at Litium øker spenningen meget raskt når de er fulladet, og har meget høy indre motstand ved lave temperaturer.

I begge tilfellene vil en kunne se høyre regenerative spenninger på motorstyringen.

Videre kan en se verdien av å stoppe ladingen litt tidlig spesielt om første del av kjøreturen går nedover i kalde strøk.

Kan nesten virke som de gamle NiCd cellene hadde sine fortrinn også her. Ikke bare tåler de kulde bedre, men de har også et usedvenlig stort reservoar som kan brukes til å dumpe regenerativ energi oppi og omforme det til varme.

[PerBear]

NiCd som brukt på Think Classic er veldig greie sånn, de takler overlading ifbm regenerering i fulladet tilstand meget bra.

Jeg laget skjema på en BMS for elsykkel hvor en halogenlampe montert inni sykkelramma skulle brukes som load dump via PWM styrt MOSFET og en kondensator med lav impedans.

Etter litt mer grubling fant jeg ut at batterilading aldri skal gjøres til mer enn 80-90% SOC slik at en bakke ikke er nok til å overlade samtidig som levetiden på cellene økes.

[hens]

Å kutte forbindelsen mellom controller og batteri er ikke måten å beskytte batteriene.  Det vil forårsake en spenningsspiss i kontroller som popper komponenter!

[PerBear]

Å kutte forbindelsen mellom controller og batteri er ikke måten å beskytte batteriene.  Det vil forårsake en spenningsspiss i kontroller som popper komponenter!

Store spenningspisser ("spikes") opptrer kun når forbindelsen kuttes mens det går strøm av betydning i kretsen. Å kutte forbindelsen til batteriet er OK så lenge det ikke går strøm.

Men:
I tillegg til å lage spikes som kan ødelegge kompoenter med overspenning er det en annen årsak til at en ikke bør bryte forbindelsen mellom batteri og motorkontroller når det går mye strøm i kretsen:

Kontaktorer som bryter store DC strømmer får redusert levetiden betraktelig, se f.eks. dette databladet på kontaktorene som ligner sterkt på dem som brukes i Think Classic: http://relays.te.com/datasheets/lev200_ds_9-1773439-1.pdf
Levetiden ved f.eks. 400V og 400A blir kun 200 åpne/lukke sykluser.

Derfor bør strømmen alltid styres av effekthalvledere. For å få til det og samtidig ha kontroll på indusert spenning bør en ha forskjellig spenning på batteri og motorkontroller slik som i Toyota/Lexus sine hybridsystemer. Der er batterispenningen typisk halvparten av motor/generator spenning slik at batteriet aldri er direkte tilkoblet motorspenning.