- Калькулятор электротранспорта
- Мощность двигателя и емкость аккумулятора
- Расчет емкости АКБ и основные понятия
- Что такое емкость и зачем нужен этот показатель?
- Основные понятия, которые связаны с расчетом емкости АКБ
- Расчет емкости аккумуляторной батареи
- Расчет заряда АКБ на конкретном примере
- Калькулятор параметров электромобиля
- Электромобиль своими руками
- Электромобиль своими руками
Калькулятор электротранспорта
Полный вес транспортного средства — с учётом веса пассажиров и аккумулятора.
Коэффициент аэродинамического сопротивления: велосипед с велосипедистом 0.7-1.15 (1.0 в среднем), легковой автомобиль 0.2-0.7 (0.35 в среднем), автобус 0.3-1.1 (0.7 в среднем).
Площадь миделя — это площадь поперечного сечения транспортного средства по направлению к движению. Для горного велосипеда с велосипедистом условно принимается за 0.4м2, для дорожного велосипеда 0.65м2, для шоссейного 0.32м2. Легковой автомобиль от 1.5м2, автобус от 4м2.
Коэффициент трения качения по ровному асфальту: горный велосипед (резина для бездорожья) или автомобиль — 0.015 , дорожный велосипед — 0.006 (полуслик), шоссейный велосипед — 0.003 (слик 120PSI). Коэф. трения качения для горного велика или автомобиля: грунтовая дорога или твёрдый снег — 0.03, грязь — 0.1, песок — 0.3.
КПД двигателя задаётся для установленной скорости и мощности. Для электровелосипеда: режим максимального КПД (идеальный) 80-85%; поездка с частыми остановками и разгоном до максимума 40-60%; езда на постоянной скорости, близкой к максимальной 60-80%; невысокая постоянная скорость 30-50%, медленная езда с остановками 20-40%. В данном случае скорость относительна и определяется процентом потребляемой мощности от максимальной.
КПД поправочный может использоваться как корректирующий коэффициент для более точного расчёта времени работы и расстояния с учётом реальных замеров.
Экспонента Пекерта — показатель «несовершенства» аккумулятора на больших токах нагрузки. Качественные железофосфатные аккумуляторы имеют экспоненту Пекерта в районе 1.05, свинцово-кислотные от 1.1 до 1.3 и более. С возрастом аккумулятора значение растёт.
Расчёты пробега производятся для параметра Ёмкость АКБ. Одновременно с этим можно вычислить необходимые характеристики аккумулятора, задав Желаемый запас хода.
Результаты расчёта вычисляются для заданной механической мощности двигателя (первая колонка) и заданной скорости (вторая колонка).
Данный калькулятор электротранспорта позволяет рассчитать:
— ёмкость аккумулятора для преодоления необходимого расстояния
— мощность, необходимую для достижения заданной скорости
— скорость, которую будет способно развить ТС при заданной мощности
— расстояние, которое проедет ТС с учётом многих значений
— ток разряда, энергопотребление и многое другое.
Калькулятором можно пользоваться не только для электротранспорта, электровелосипедов, электромобилей, но и для расчёта характеристик транспортных средств на ДВС. Также калькулятор будет полезен для расчёта длительности работы аккумулятора при разных нагрузках, в том числе не связанных с транспортными средствами.
Источник
Мощность двигателя и емкость аккумулятора
При выборе мощности двигателя мотор колеса необходимо помнить, что чем больше мощность электродвигателя, тем больше должна быть и емкость аккумулятора. Аккумулятор малой емкости, питающий мощный двигатель будет постоянно подвергаться токовым перегрузкам, что непременно отрицательно отразится на его ресурсе работы. Реальная емкость аккумулятора сильно зависит от разрядного тока. Зависимость очень простая — чем больше разрядный ток, тем меньше емкость аккумулятора. Это и понятно если принять во внимание, что аккумулятор обладает внутренним сопротивлением на котором рассеивается часть запасенной энергии. Именно поэтому аккумулятор и греется при большом разрядном токе. Кроме того электрохимические процессы в ячейках батареи при работе на больших токах не успевают достигать равновесных значений обмена зарядами между электродами и из-за этого на больших токах растет внутренне сопротивление. Это ведет к еще большему росту потерь энергии и уменьшению реальной емкости аккумулятора.
Емкость любой батареи всегда в соответствии с техническими условиями на батарею определяется при разрядном токе 1С.
«1C» — это номинальный разрядный ток равный емксти аккумулятора. Например для аккумулятора 36V 10A/час значене «1C» будет равным 10 Амперам.
Типовая разрядная характеристика литиевого аккумулятора при различных разрядных токах показана на рисунке.
Из разрядной характеристики видно, что для батареи емкостью 10 А/час и разрядном токе 20 ампер, реальная рабочая емкость батареи составит не 10 А/час, а приблизительно 8,5 А/час. К тому же это непременно приведет к уменьшению ресурса батареи из-за слишком большой токовой нагрузки, которая приводит к перегреву ячеек батареи и их быстрой деградации.
На практике, при выборе емкости аккумулятора можно руководствоваться простым правилом: Разделите номинальную мощность вашего двигателя на номинальное напряжение батареи — и вы получите минимально допустимую емкость аккумуятора.
Например:
— мощность двигателя 350 Вт;
— напряжение батареи 36 В;
— минимальная емкость батареи составит: 360:36=
10 A/час
Но если вы собираетесь ездить всегда на предельной скорости прибавьте еще половину емкости батареи; 10+5=15 A/час.
Только выполняя это простое условие вы можете быть уверены, что батарея отработает положенный ей ресурс заявленный в технических условиях.
Часто можно наблюдать ситуацию, когда двигатель мощностью 1000-1500 Вт подключается к аккумулятору 48V 10-15 A/час, хотя для двигателя такой мощности следовало бы выбрать аккумулятор емкость по меньшей мере 20-30 A/час.
В массовом производстве электровелосипедов производители придерживаются определенных соотношений между мощностью устанавливаемых электродвигателей и емкостью питающих аккумуляторов.
Рекомендуемые соотношения энергетической емкости аккумулятора
и мощности мотор колеса для литиевых аккумуляторов, в том числе и LiFePo4:
Напряжение а ккумулятора (В)
Емкость
(A/ час)
Масаа аккумулятора (kg)
Мощность двигателя
(Вт)
Источник
Расчет емкости АКБ и основные понятия
Аккумуляторная батарея представляет собой источник тока многоразового использования. Ее особенность заключается в цикличности: зарядив батарею, ее можно использовать установленное производителем количество часов. Разряженную батарею легко зарядить с помощью специального зарядного устройства. Время заряда связано с параметрами источника, а количество циклов “заряд-разряд” напрямую зависит от типа и особенностей АКБ.
Что такое емкость и зачем нужен этот показатель?
Емкость аккумуляторной батареи — ее ключевая характеристика. Она влияет на стоимость устройства, область применения (от бытовых нужд до медицинских), срок службы.
Эта характеристика отображает длительность временного промежутка, на время которого батарея будет полноценно питать соответствующее устройство (пульт, телефон и т.д.) и обеспечивать его автономную работу. Иными словами, емкость АКБ — это максимальное количество электрической энергии, которое батарея способна накапливать за 1 полный цикл заряда.
Единица измерения емкости АКБ — амперы в час (А*ч), а для батарей высокой мощности — миллиамперы в час (мА*ч).
Основные понятия, которые связаны с расчетом емкости АКБ
С определением емкости АКБ связаны несколько терминов, среди них ток разряда аккумулятора, энергетическая и резервная емкость и прочие. Рассмотрим основные из них.
1.Зависимость емкости АКБ от тока разряда
При подключении к аккумулятору защищенной нагрузки без преобразователя, величина тока не меняется. При этом время работы АКБ будет выглядеть как соотношение емкости к току. В виде формулы эта зависимость выглядит следующим образом:
где Q – емкость аккумулятора (А*ч или мА*ч);
I – постоянный ток разряда аккумулятора (А);
T – время разряда батареи (ч).
2. Зависимость емкости АКБ от энергии
Способность к накоплению энергии батареей связана с напряжением: чем оно больше, тем больше энергии накопит АКБ. Таким образом, электрическая энергия определяется как произведение тока, напряжения и времени:
W= I*U*T,
где W – энергия накопленная батареей (Дж);
U – напряжение аккумулятора (В);
I – постоянный ток (А);
T – время разряда (ч).
3. Энергетическая емкость
Под этим понятием подразумевается энергия, которую отдает полностью заряженный аккумулятор при разряде до минимального напряжения. Для расчета энергетической емкости используют формулу:
где Q – емкость аккумулятора (А*ч);
W – энергетическая емкость аккумулятора (Вт/элемент).
4. Резервная емкость
Этот термин используется при расчете емкости автомобильных аккумуляторов. Он описывает способность АКБ питать электрооборудование автомобиля, когда встроенный генератор не функционирует. Резервная емкость рассчитывается следующим образом:
где Q – емкость аккумулятора (А*ч);
T – резервная емкость аккумулятора (мин).
Расчет емкости аккумуляторной батареи
Измерение объема батареи необходимо в случае определения количества энергии для продолжительной автономной работы любых устройств (к примеру, для ноутбука, смартфона и т.д.);
Для того чтобы определить емкость АКБ, необходимо применить стандартную формулу:
где Q — рассчитываемая емкость АКБ (А*ч или мА*ч);
P – нагрузочная мощность (Вт);
t — временной промежуток резервирования (ч);
V — напряжение батареи (В);
k — коэффициент, отображающий какая часть емкости АКБ используется.
Значение k компенсирует ситуацию неполного заряда батареи. К слову, полный разряд после нескольких полных циклом работы существенно увеличивает работоспособность устройства.
Расчет заряда АКБ на конкретном примере
Расчет заряда АКБ на конкретном примереДля того чтобы провести подсчет емкость батареи смог даже новичок, рассмотрим следующую задачу.
Мы имеем критическую нагрузку 500 Вт, которая требует резервирования на протяжении 3 часов, а также стандартное напряжение 12 В. Сперва посчитаем емкость для батареи, которая разряжается на 70 процентов, а потом заряжается. Это будет выглядеть следующим образом:
Q = 500*3/12*0,7 = 178,6 А*ч.
Так рассчитывается минимальная емкость. Чаще всего следует считать объем АКБ с небольшим запасом (например, 20%). В таком случае батарея проработает максимальное количество времени. Расчет будет выглядеть так:
Q = 178,6*1,2 = 214,3 А*ч.
В любом случае, вы сможете самостоятельно рассчитать емкость необходимой батареи, просто подставим свои значения в вышеуказанную формулу.
Власть и техника, деньги и товары имеют ценность и полезны лишь постольку, поскольку они дают человеку свободу.
Источник
Калькулятор параметров электромобиля
Итак, выполняя намеченные планы, мы можем продолжить тестирование предварительной версии калькулятора электромобилей. Часть возможностей можно применять для расчета параметров автомобиля. На данный момент вы сможете потестировать предварительную версию калькулятора. Для получения возможности проводить вычисления в вашем браузере должна быть включена поддержка JavaScript. При введении дробных величин используйте дробную точку как разделитель.
- 12.12.12 — уточнен расчет пиковой мощности электродвигателя
- 21.04.17 — добавлены электромоторы Golden Motor
Теперь для самодельщиков появился интернет-магазин комплектующих для малого электротранпорта — ecovel.ru — аккумуляторные батареи, электродвигатели, колеса, велокомпьютеры, амортизаторы, контроллеры, аксессуары — все что нужно для творчества прямо от производителя по достойной цене.
| Параметры шасси для расчетов Полная масса автомобиля с нагрузкой, m (кг) Коэффициент сопротивления воздуха для кузова шасси, C x (Н*с 2 /м 4 ) Лобовая площадь кузова шасси, S (м 2 ) Радиус ведущего колеса, r (м) Передаточное число коробки передач, u кп Передаточное число главной передачи, u гп Коэффициент трения качения, ƒ Угол уклона дороги, α (°) Требуемая скорость, ν (км/ч) Время разгона до скорости ν, t (сек) Рассчитать параметры двигателя Частота вращения вала двигателя, n (об/мин) Номинальный крутящий момент, Н*м Пиковый крутящий момент, Н*м Номинальная мощность, Вт Пиковая мощность, Вт | |
| Перевод л.с. в КВт Л.с. ↓Перевести л.с. в КВт ↑Перевести КВт в л.с. КВт | |
| Расчет крутящего момента электродвигателя Мощность (Вт) Частота вращения (об/мин) Рассчитать крутящий момент Крутящий момент (Н*м) | |
| | |
