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gip_mad
Utente Attivo
Veneto
705 Messaggi |
 Inserito il - 19/03/2010 : 22:42:35
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Un paio di giorni fa Joffa mi ha mandato un interessante documento che spiega in dettaglio il funzionamento dei BMS capacitivi.
Devo dire che sono rimasto stupito dalla semplicità e dalla genialità del principio del dispositivo, una delle classiche idee che quando le vedi dici "caacchio, perchè non ci ho pensato io!", e vorrei riproporvi il documento in modo che possiate farne tesoro.
A seguito del documento, sono riuscito a recuperare anche il brevetto relativo (che forse è il motivo per cui non vediamo ancora il metodo applicato su larga scala) che si addentra nel dettaglio del metodo di "comunicazione" tramite trasformatore (quello che preferisco anche se un pò più costoso).
Penso che sia utile spiegare il funzionamento anche a chi non ha le conoscenze necessare a capire gli schemi o l'inglese, quindi cercherò di spiegarlo in termini comuni (scusate il pessimo disegno in paint).
Allora, immaginate le batterie (B1-B4) come dei bei secchi d'acqua, ognuno pieno ad un livello diverso; anche i condensatori sono dei contenitori, ma hanno meno capacità, immaginate dei tubi fini (C1-C3). Quelli sotto che sembrano dei ghiaccioli all'amarena usciti male, sono in realtà dei rubinetti "sincronizzati", nel senso che tutti gli "1" e i "2" si aprono contemporaneamente, ma se l'1 è aperto il 2 deve essere chiuso e viceversa. Nell'immagine, ho aperto tutti gli "1", perchè i tubi sono equalizzati con i secchi alla loro sinistra. Una volta chiusi gli 1 e aperti i 2, se il livello del tubo è più alto del secchio alla destra il tubo cederà un pò di acqua al secchio, altrimenti viceversa. Questa operazione di scambio dei rubinetti viene ripetuta migliaia di volte al secondo, perchè i tubi sono veramente piccoli rispetto ai secchi e quindi hanno poca capacità di trasferire l'acqua.
Purtroppo, mentre nella vita reale basterebbe attaccare tutti i secchi insieme, in elettronica non è così semplice in quanto bisognerebbe togliere tutte le batterie dalla serie e collegarle in parallelo per avere un effetto simile.
Immagine:
24,2 KB
Allegato:  batteq1.pdf
1102,73 KB
Link al brevetto:
http://www.google.com/patents?id=vBsMAAAAEBAJ&printsec=frontcover&dq=5710504&source=bl&ots=1tU2EDv6DJ&sig=-AsJqqTqWxvj-M0yG_ZXMiIsqzE&hl=en&ei=rHeaS5PvEeCjsQanuKmCDw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=5&ved=0CBcQ6AEwBA
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pixbuster
Amministratore
fondatore
Veneto
12352 Messaggi |
Inserito il - 19/03/2010 : 23:56:09
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Interessante GipMad !
grazie della bella spiegazione
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Pix su Frisbee Atlas, su pieghevole 20" Kawasaki con kit Bafang centrale e su Cargo muscolare "artigianale"
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imayoda
Utente Master
Emilia Romagna
2826 Messaggi |
Inserito il - 20/03/2010 : 01:51:49
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heheh.. il "classico" partitore di tensione a capacitori 
qui però se arriva qualche volt di troppo... BUM! BANG! AIEEE!!! |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 26/03/2010 : 14:54:57
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Come ti ho spiegato su skype io li uso ma non vanno correttamente perchè le celle dal lato negativo del pacco si caricano di
più delle celle dal lato positivo. Non so per quale acrano motivo.... Vedento il tuo schema mi sembra di capire
che il sistema funziona bene se la cella addiacente a quella troppo carica è piu scarica... ma cosa succederebbe se come
nel mio caso le prima 5 celle sono tutte sull orlo dell 'over volt ? succederebbe che l'acqua non fa in tempo ad arrivare
alle celle vuote che si trovano 10 celle piu avanti. Probabilmente ciò che succede è questo. Cioè se la b1 e la b2 e la b3
fossero cariche al massimo come fa la b1 a passare la corrente alla b4 ? non ha tempo sufficiente e forse va in over volt
Io per ora ho provato una sola carica alla prossima vi faccio sapere. |
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gip_mad
Utente Attivo
Veneto
705 Messaggi |
Inserito il - 26/03/2010 : 16:45:08
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| In teoria il trasferimento è abbastanza veloce perchè appena una cella "cede" acqua alla vicina quella in fianco a sua volta cerca di aiutarla. Il tuo problema è probabilmente dovuto a limiti fisici dei componenti e non ad un difetto nel concetto. |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 10:00:47
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| Mi sembra che il principale vantaggio del sistema e' che il bilanciamento puo' avvenire contemporaneamente alla ricarica. Questo impedisce di rinunciare ad una fase normalmente un po' trascurata, cioe' il relativamente lungo e paziente stadio di bilanciamento, che invece se ben condotto contribuisce alla salute della batteria. Quali sono esattamente le batterie che hai on questo tipo di BMS? |
>>>>> (26000Km Crystalyte 4011 48V) <<<<< |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 10:37:43
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Ho fatto un altra ricarica e la situazione è sempre la stessa ossia le celle dalla parte negativa del pacco si caricano piu alla svelta.
Il fatto è che la carica nel complesso non è male con 48v 10Ah faccio 30 km in montagna e ancora non sono finite. Per un totale di quasi 700 watt ore non sono mai riuscito a scaricarle ancora tutte fino al cut off. Però il bms non bilancia. in pratica arrivo sempre al momento in cui
le prime celle vanno in over volt e incomincia lo stacca e riattacca. Le celle cariche arrivano a 3,8 e le scariche sono a circa 3,4.
In pratica è come se il bms faccia solo da cut off su singola cella e non esista nessun tipo di bilanciamento. Che prove posso fare per
riuscire a isolare il fatto che bilanci ?? Siccome ne ho comprati due posso provare a sostituirlo tanto i cavi sono gli stessi. Cmq io ho provato
anche il bleeding e faceva la stessa cosa sulle A123.
Il principale vantaggio dei capacity dovrebbe essere quello che non sprecano energia come le resistenze che la trasformano in calore quindi
la buttano via.... e secondo che bilancia le celle anche in scarica è in continua funzione in pratica.
Gip ma il fatto che lui bilancia anche in scarica significa che non passa la corrente solo se la cella è sopra un certo voltaggio altrimenti
in scarica non bilancerebbero come dicono.... secondo me passano la corrente quando la cella seguente è diversa ossia piu scarica dell altra
Le celle sono le 38120 di bmsbattery e il bms è il loro. Il charger è sempre il loro charger da 400 watt credo 5 amp circa. |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 11:03:39
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| alex_audi ha scritto:
Il principale vantaggio dei capacity dovrebbe essere quello che non sprecano energia come le resistenze che la trasformano in calore quindi
la buttano via.... e secondo che bilancia le celle anche in scarica è in continua funzione in pratica.
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Le celle si sbilanciano come effetto naturale della scarica e si ribilanciano in carica. Ribilanciare in scarica non arreca vantaggio, perche' si perde energia senza bisogno anche se, sono d'accordo, in misura minima nel sistema capacitivo. Un indiretto ribilanciamento in scarica avviene per esempio quando si collaga una batteria carica ad una scarica, senza l'appropriato disaccoppiamento, che produce sicuramente un sistema continuamente ribilanciato ma anche in perdita inutile di energia tra una batteria e l'altra. |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 11:19:10
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Pensandoci bene se in un ora circa mi carica la batteria poi scattano le protezioni forse il mio charger è di 10A
altrimenti non si spiega come in un ora riesca a caricarmi la batteria completamente esclusa bilanciatura.
Quello che voglio capire io è: il fatto che si carichino di piùquelle del lato negativo è determinato da una casualità
o è lo stesso bms che provoca questo ? ossia se io caricassi per un ora senza protezione avrò lo stesso risultato o no ?
Perchè allora potrei provare anche a caricare per 45 minuti senza protezione e magari me le ritrovo più bilanciate... booo |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 12:09:01
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Non si perde energia coi capacitor.... e poi penso che il fatto che le celle si sbilancino in carica per lo stesso motivo si sbilanciano in scarica non c'è differenza. Quando si introduce corrente o la si toglie a un pacco intero non si può sapere da che celle la si prende o la si toglie.
La differenza sta nei bms ... se ho un bms bleeding il bilanciamento avviene solo a fine carica questi non vieta di arrivare
alla situazione in cui a batteria scarica abbiamo celle già morte e celle ancora al 10% della loro capacità decrementando così l'autonomia....
Questo "IN TEORIA" non dovrebbe succedere coi capacity in pratica non so sto cercando di capire perchè la batt assemblata da loro che avevo
funzionava bene .... questa no... o per lo meno a me non sembra
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gip_mad
Utente Attivo
Veneto
705 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 16:00:41
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Un pò di energia la perdi comunque anche col capacity...
Ma come misuri le celle, parti dal basso e misuri 3.3, 6.6, 9.9, ecc o le misuri singolarmente? |
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zappan
Utente Senior
Sicilia
1131 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 16:49:31
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Rifaccio la domanda che avevo posta nella discussione di Elettrificatore e Jonathan sulle 38120
Ma se si ricaricano le stesse batterie con lo stesso BMS ma con un caricabatterie di 2-3 A invece di 5-10 A vengono bilanciate? o rimane lo stesso problema?
Insisto a fare questa domanda perchè secondo mè anche i BMS sono proggettati per gestire diverse correnti di ricarica quindi nell'esempio idraulico il diametro del tubicino accanto alla cella è dimensionato in base sia alla cella che alla corrente che deve passare.
Ciao |
Ex @MTB Raleigh BPM 36V LifePo4 36V-12Ah Watts'Up Km 7250 dal 10 2009 al 08 2015
Ex @MTB LITE K2 Cute Q100 24V Litio 24V-8Ah Km 12350 dal 5 2011 al 10 2015
@MTB Raleigh TDSZ2 LCD3 Flexible OpenSource 0.20.1 by Casainho-Buba 36V 14.5Ah Litio kM 989 dal 07 2018
@MTB De Vinci Troy TDSZ2 VLCD6 SW By Marcoq-Mbrusa V20beta1 48V Litio 9,6Ah Km 902 dal 09 2018; con Bluetooth ESP32 e SW Ver.7 di Mspider65 da 05 2020: |
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Bentax
Utente Senior
1559 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 16:49:31
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grazie Gip!
veramente dovrebbe funzionare bene, a meno che le celle non siano troppe, e le differenze nel riempimento eccessive, no? perché così le celle si aiutano "solo" con quelle adiacenti. si potrebbe fare anche uno schema con più rubinetti e più collegamenti per rendere il processo più efficiente.. però poi si dovrebbero usare una marea di fili di collegamento.. magari hanno visto che così funzionava già in modo più che suff. il fenomeno di alex per me è ancora poco spiegabile, però. |
e-bikes:
1. MTB Cannondale Jekyll (bbs02 750W centrale)
2. Dahon Jetstream P8 (ex 'motorino') - muscolare
3. city bike - muscolare (da rimettere a posto)
4. Cinzia Car bike (ex rubata, da rimettere a posto) - muscolare |
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Bentax
Utente Senior
1559 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 16:51:14
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| anche secondo me converrebbe caricare a più bassa corrente per prova almeno 1 volta, che ne so, a 3A.. |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 17:08:54
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| alex_audi ha scritto:
e poi penso che il fatto che le celle si sbilancino in carica per lo stesso motivo si sbilanciano in scarica non c'è differenza.
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Hai detto una cosa verissima e infatti il beneficio di quello a capacita' e' proprio che permette di fare insieme due fasi in antagonismo, ricarica+bilanciamento! |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 17:21:38
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non può essere la corrente di carica e vi spiego perchè: se fosse quello il problema lasciando riposare la batteria staccandola il bms continuerebbe
a lavorare invece io a distanza di una notte intera l'ho riattacato la mattina seguente e ha fatto la stessa cosa dopo qualche minuto
il tempo di riportare le solite celle al voltaggio limite. Sembra che le celle siano completamente isolate una dall altra ...
cos'è un bms giocattolo ? |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 17:28:34
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| zappan ha scritto:
Ma se si ricaricano le stesse batterie con lo stesso BMS ma con un caricabatterie di 2-3 A invece di 5-10 A vengono bilanciate? o rimane lo stesso problema?
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E' improbabile perche' il problema nasce dal fatto che ogni cella lasciata a se stessa si scarica in misura variabile ed imprevedibile. Altrettanto "imprevedible" e per gli stessi motivi e' la ricarica, quindi solo fornendo piu' o meno corrente non permette di fare una previsione.
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Insisto a fare questa domanda perchè secondo mè anche i BMS sono proggettati per gestire diverse correnti di ricarica
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In effetti ogni BMS e' una macchina empirica e l'intelligenza delle regole messe nella sua costruzione puo' renderlo piu' efficace. Il BMS capacitivo, per esempio, sembra avere dei bei vantaggi. Rimane poi forse la difficolta' della implementazione, per esempio la caratteristica uniforme della capacita'. |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 17:36:08
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| alex_audi ha scritto:
non può essere la corrente di carica e vi spiego perchè
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Il problema potrebbe essere dovuto ad un limite fisico dei componenti, come dice Gip_Mad. Forse qualche condensatore ha perso le sue caratteristiche, o il BMS e' nato storto da questo punto di vista. Sei in grado di capire se si tratta di elettrolitici? A volte questi sono abbastanza critici e per il materiale economico di cui alcuni sono fatti non mantengono perfettamente nel tempo le caratteristiche. |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 17:56:52
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vè stasera provo l'altro e siamo a posto se fa la stessa cosa sono progettati male se l'altro va è quello che ha qualcosa
da notare che dopo l'ottava cella il voltaggio cambia notevolmente potrebbe essere difettoso solo l'ottavo condensatore
e mi blocca la corrente nelle prime otto celle che non trasferiscono il surplus alle 8 successive? |
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 18:58:59
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| alex_audi ha scritto:
potrebbe essere difettoso solo l'ottavo condensatore
e mi blocca la corrente nelle prime otto celle che non trasferiscono il surplus alle 8 successive?
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Se quel condensatore e' in perdita tenderebbe a comportarsi come una anomala resistenza collegata alternativamente sulle sue due celle di riferimento. Si formerebbe un buco di potenziale centrato su quella coppia di celle che porterebbe alla deriva progressiva le due semi-serie che si formano partendo dal centro verso gli estremi, peraltro mantenendo dei valori alti ma abbastanza bilanciati tra loro. Questo spiegherebbe l'over-volt che hai registrato su un lato ma non ho capito se hai visto bene che succede sull'altro lato della serie.
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Jonathan
Utente Senior
Friuli-Venezia Giulia
1062 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 22:27:00
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@alex_audi:
Ti confermo che quello che capita a te, capita anche a me con le mie 38120 da 5C!
Io non ho il bms capacitivo, ma uno normale, ed ho lo stesso tuo problema in carica: le celle vicine al negativo si caricano di più delle altre ed il carica stacca perchè pensa che il pacco sia carico.
Io ho il carica da 6A ed ho provato anche ad abbassare la sua corrente di carica a 2A (agendo sul trimmer interno della corrente) ma non è cambiato molto...il problema rimane lo stesso, solo che ci impiega logicamente più tempo per caricare il pacco.
Io ho provato a caricare singolarmente le singole celle una per una con il B6 (caricatore per modellismo per litio-nimh- LiFepo4 -A123 ecc) . Caricando le celle singolarmente nelle successive alle 5 dal negativo, sono arrivato a caricare le celle di quasi 2AH!!!!
2AH!! Certe celle si sono caricate di ulteriori 2Ah..qualcuna 2,5Ah..incredibile!
Infatti nelle mie prove di carica e scarica del pacco su un carico fittizio riuscivo sempre le prime volte a scaricare il pacco a 8Ah...e non di più, perche certe celle erano scarichissime, mentre altre erano ancora cariche.
Dopo averle ricaricate singolarmente come dicevo ho tirato fuori una corrente di quasi 11Ah dal pacco....come dichiarato dalla headway.
Ora, non so se magari prima della carica singola che ho fatto se qualche cella fosse sbilanciata,....ma penso proprio di si, dato che mi ha richiesto 2,5Ah qualche cella.
Hai provato a caricarle singolarmente?? Prima gli dai una caricata al pacco completo con il carica, e poi provi a caricare le singole celle cominciando da quella vicino al morsetto positivo. In questo modo almeno sei sicuro che il pacco sia almeno bilanciato.
Ho letto infatti da qualche parte su un forum straniero, su dei tizi che avevano fatto un gruppo d'acquisto di celle 38120, e dicevano che prima di usarle le caricavano singolarmente una per una prima di fare il pacco in modo da bilanciarle, cosa a loro dire molto importante e necessaria da fare sempre prima di costruire un pacco batteria.
...scusate la lungaggine....
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BAFANG BPM 48v 350W - Joffa's NINE RH 205 500/800W HS 48v - Batteria Headway 38120S - 16 Celle LiFePO4 10Ah - Cycle Analyst |
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zappan
Utente Senior
Sicilia
1131 Messaggi |
Inserito il - 29/03/2010 : 22:51:35
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Ed io voglio aggiungere che, da quello che ho letto nel post del link che segue, per risolvere il problema che il bms in dotazione al loro pacco di 38120 non faceva rilasciare la corrente sperata hanno sostituito il bms con due bms ottenendo maggiore scarica e migliore bilanciamento dei due gruppi di 8 celle.
Alex dacci un'occhio verso pag. 3-4.
http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=4&t=14015
Ciao |
Ex @MTB Raleigh BPM 36V LifePo4 36V-12Ah Watts'Up Km 7250 dal 10 2009 al 08 2015
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mazott
Utente Senior
Lazio
1359 Messaggi |
Inserito il - 30/03/2010 : 09:09:33
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Forse Alex voleva sperimentare con i capacitivi. Aspettiamo che faccia la prova a sostituire l'attuale con il ricambio che possiede. Alex, non sono riuscito a trovare il tuo, che modello esatto e' ? |
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alex_audi
Utente Master
Emilia Romagna
2303 Messaggi |
Inserito il - 30/03/2010 : 09:57:23
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| Sposto la discussione su batterie autocostruite che era molto più specifica ci vediamo li. |
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Come funziona un BMS capacitivo
