Post:#3901 Date:07.02.2005 (12:09) ... . Я уже давненько задумываюсь об электромобиле. На мой взгляд за ними будущее. Причины моих выводов - это тема другой ветки!
. Как мне видится на сегодняшний день (07.02.05) проблема электромобилей - это "батарейки". Если их поставить много, чтобы дальше ехать, то падает КПД авто (из-за перевозки тяжёлых батарей). У авто с КПД 100% собственный вес должен быть равен 0, тогда отношение груза к весу авто с грузом будет равно 1 (100%). Если ставить мало аккумуляторов, то кроме дальности поездок появится ещё одна - время "заправки" на "заправочных" станциях. Ведь если заряжать аккумуляторы быстро то можно также быстро лешиться их.
. Для быстрой "зарядки" аккумуляторов думаю лучше механических аккумуляторов не найти. Принцип действия такого акк. основан на преобразовании механической работы пружины в электрическую. Я прикинул что энергия пружины равна k*x^2, где k - коэффициент жёсткости, а х - перемещение края пружины. Получается что выгодно иметь длинную пружину, так как "х" в квадрате. А вот на счёт жёсткости - надо смотреть материалы.
Основное преимущество - возможность быстрой зарядки. Заезжаем на АЗС, отдаём акк., через минуты 3-4 забираем, ставим и едем дальше. А заправляют акк. при помощи какого-нибудь пресса.
В общем надо ещё считать. :wink:
PASHASV Пост: 74113 От 07.Jul.2007 (08:54) yurec так ведь перекомутация планируется кратковременная, для увеличения динамики разгона, а штатный режим движения будет обеспечивать обычное (последовательное) включение АКБ.
.........................................................................Павел, не совсем так. Планировалась перекоммутация на время разгона
или крутого подъёма, чтобы снизить перегрузку батареи и скважины между импульсами, а уж увеличение динамики разгона и для меня было неожиданностью.
PASHASV Пост: 74113 От 07.Jul.2007 (08:54) yurec так ведь перекомутация планируется кратковременная, для увеличения динамики разгона, а штатный режим движения будет обеспечивать обычное (последовательное) включение АКБ.
Паша. Увеличение динами разгона, если оно не надумано, само по себе противоестественно. Никакими расчетами не подтверждается. Кроме причины, связаноой с вмешательством драйвера в токи ограничения, как объяснение может иметь место применение очень плохих АКБ. С большим внутренним сопротивлением. Каковыми являются все тяговые, стационарные, многоцелевого назначения. Исключнение составляют рулонники и стартерные.
PASHASV Пост: 74113 От 07.Jul.2007 (08:54) yurec так ведь перекомутация планируется кратковременная, для увеличения динамики разгона, а штатный режим движения будет обеспечивать обычное (последовательное) включение АКБ.
Павел, не совсем так. Планировалась перекоммутация на время разгона
или крутого подъёма, чтобы снизить перегрузку батареи и скважины между импульсами, а уж увеличение динамики разгона и для меня было неожиданностью.
В принципе, понял обоих - пока в процессе поиска оптимального варианта. Если так как говорит Павел, то особыми мерами можно пренебречь.
Если Миахалыч всё же хочет продолжить эксперимент и оставить схему паралельного включения АКБ навсегда, то особые меры, всё же стоит предпринять. Они просты - последовательно в каждую ветку по диоду. Это для того, что-бы при эксплуатации ток из них только выходил. На нагрузку естественно. Диоды нужны соответствующие. Возможно по нескольку впаралель. А может и теплоотвод. Или(и) диоды Шотки. Или(и).... Токи ведь приличные!
Аккумуляторы - РАЗНЫЕ! И в процессе эксплуатации заряд между ними будет распределяться неравномерно. И напряжение на них будет тоже разное. И как следствие, между соседними ветками появиться разность потенциалов. Потечёт ток от одной ветки к другой.
Сами подумайте к чему это может привести. Навязывать ничего не собираюсь.
И ещё. При вычислении(а многие тут пытаются считать) прошу не подменять термины. Не надо путать мгновенную мощность с текущей, скважность с коэфициентом заполнения и многое другое.
Не обманывайте себя, и не путайте других. Спасибо за понимание.
Если Миахалыч всё же хочет продолжить эксперимент и оставить схему паралельного включения АКБ навсегда, то особые меры, всё же стоит предпринять. Они просты - последовательно в каждую ветку по диоду. Это для того, что-бы при эксплуатации ток из них только выходил. На нагрузку естественно. Диоды нужны соответствующие. Возможно по нескольку впаралель. А может и теплоотвод. Или(и) диоды Шотки. Или(и).... Токи ведь приличные!
Аккумуляторы - РАЗНЫЕ! И в процессе эксплуатации заряд между ними будет распределяться неравномерно. И напряжение на них будет тоже разное. И как следствие, между соседними ветками появиться разность потенциалов. Потечёт ток от одной ветки к другой.
Сами подумайте к чему это может привести. Навязывать ничего не собираюсь.
..........................................................................И все же, откуда взялись эти "необходимые" меры? Где подобное применяется? Почему в каждой аккумуляторной банке, где, по сути, уже
десяток паралельных аккумуляторов - пластин, отсутствуют подобные меры
и ничего, не разряжаются друг на друга?
mihalich. И все же, откуда взялись эти "необходимые" меры? Где подобное применяется?
Повсеместно. Это довольно обьёмная и спорная тема. Я высказал вам своё мнение исходя из собственного опыта и опыта моих знакомых.
Приведу один из примеров. Через некоторое время в одном из АКБ одна из банок "коротнула". Может такое случиться? Может. И теперь нормальный АКБ будет разряжаться на деффектный АКБ, до тех пор пока не выровняются потенциалы между ними.
Для получения более полной информации, набенрите в поисковике - "параллельное соединение аккумуляторов". Я уже говорил: навязывать ничего не собираюсь. Неблагодарное это дело.
Googel выдал мне сотни ссылок.
mihalich. Почему в каждой аккумуляторной банке, где, по сути, уже десяток паралельных аккумуляторов - пластин, отсутствуют подобные меры и ничего, не разряжаются друг на друга?
В том то и дело, что в физически разных банках. И сама на себя эта банка разрядиться не может. А вот на другую - может. Если взглянуть по другому, то в банке находится не несколько пластин впараллель, а одна пластина с большой площадью поверхности.
yurec | Post: 74216 - Date: Sun Jul 08, 2007 9:17 am
Абсолютно согласен с постом. Только вот слабо представляю себе реализацию защиты на диодах. (малые вольты -это раз, огромные токи- это два) Радиатор здоровый можно конечно поставить, но чего с КПД будет при такой схеме ?
Диоды Штотки , безусловно будут лучше, но все равно плюс дорого получится !
Я бы подумал о внешнем тесторе заряда-разряда каждой банки. На нем хотябы не будет падения полезной мощности. Как заорал, что перекос, меняй банку !
Для справки. В каждой банке АКБ содержится по нескольку пластин. Как положительных, так и отрицательных.
Случаи, когда коротят банки, крайне редки. Если в одной ветке это произошло, то ЭДС в ней снизится всего на 2,1 вольта. Останется незаметным.
Какие либо ненужные защиты будут действовать до момента включения контактора. Однако послужат неоправданной нагрузкой в цепях питания.
В качестве реальной меры контроля в случае применения АКБ с помойки можно поставить вольтметр на каждую банку или предусмотреть возможность измерения выборочно через переключатель.
SALAV Пост: 74126 От 07.Jul.2007 (10:39)
Поставим вопрос: какая энергия содержится на конденсаторном фильтре Куртиса? Напряжение 120вольт, емкость 10000 мкф (реально около таковой). По известной формуле:
Е = 0,01*120*120/2= 72 Дж.
А теперь посчитаем, какая энергия расходуется при одном импульсе. Частота следования 16 Кгц. Для удобства расчетов, представим потребляемую мощность равной 32 Квт. Иными словами, каждую секунду потребляется 32 Кдж энергии (32000 Дж). А сколько в одном импульсе?
32000/16000 = 2Дж.
Всего то. 1/36 от энергии, содержащейся в блоке конденсаторов (а они в это время еще и подпитываются). Что это значит? А то, что несмотря на работу ключей в импульсном режиме потребление энергии из АКБ будет происходить практически постоянным током. Величина пульсаций (с учетом квадратической зависимости энергии от напряжения) не превысит 1 вольта при максимальных токах потребления и доли вольта при постоянной скорости на средних режимах.
Коллега, Ваши матем. расчеты верны, но выводы умозрительны.
Я снова повторюсь. Нас в этой теме не интересует пульсация напряжения, ведь она зависит только от состояния АкБ и сечения проводов.
Мы говорим исключительно о пульсации ТОКА.
С ними на самом деле не все так оптимистично: они все же есть
Давайте договоримся, что далее будем обсуждать не их наличие или отсутствие, а только их степень вредности для АкБ.
Мне знакомо ваше желание не верить другим на слово
Поэтому для более наглядной иллюстрации явления прикрепляю файлы результатов моделирования простейшей экв. схемы.
На схеме:
V2, X1-X3, D1-D3, C1 - элементы контроллера.
Секция X1-X3, D1-D3 отображает лишь часть параллельно включенных силовых элементов, но это не меняет сути при частичной же нагрузке.
Взяты модели MOSFET=IRFP264, DS=MBR20100CT.
V2 - экв. генератор управляющего импульсного сигнала, период 60мкс, длина импульса для примера взята 20% от периода (12мкс).
С ключами и диодами надеюсь все понятно, C1=0.01 - т.е. 10000мкФ, а вот R3=0.004 (ома) - оптимистичное экв. внутр. сопротивление батареи конденсаторов.
Далее, R2 - внутр. сопротивление послед. цепи - батарея+провода+дроссель в случае наличия,
V1 - источник напряжения, взят равным 96В,
R1+L2 - некое сопротивление нагрузки инвертора, - простейший эквивалент двигателя; конечно, его параметры реально не постоянны, но будем считать их таковыми при длительности анализа 3 миллисекунды.
Пример 1.
Батарея с внутр. сопротивлением R2=0.006 ома (новая/хорошо заряженная), дроссель отсутствует (L1=0мкГн).
Верхний график эпюр - пульсация напряжения на цепи R2+L1 в вольтах, а нижний - эпюры тока в амперах через нагрузку (зеленый цвет) и через цепь питания (красный цвет).
Как видно, пульсация красного цвета имеет значительный размах.
В следующих постах - несколько примеров эпюр напряжений и токов при других значениях пассивных элементов схемы, и комментарии к ним.
Пример 2.
Батарея с повышенным внутр. сопротивлением R2=0.024 ома, дроссель тоже отсутствует (L1=0мкГн).
Значения эпюр те же, что и в примере 1.
В этом случае пульсация тока меньше! но больше его постоянная составляющая.
Пульсация напряжения и постоянная составляющая на цепи R2+L1 по понятным причинам выше, чем в примере 1.
Из этого вывод - чем меньше внутр. сопротивление батареи и соединений, тем выше пульсации тока, и наоборот.
Говоря по-иному, чем лучше состояние батареи и толще провода, тем больше пульсации тока в них, и наоборот.
Пример 3.
Батарея с внутр. сопротивлением 0.006 ома (новая/хорошо заряженная), дроссель присутствует (L1=3мкГн), принял его дополнительное сопротивление 0.005 ома, и R2=0.006+0.005=0.011 ома.
Значения эпюр те же, что и в примере 1.
Напряжение на цепи R2+L1 все так же пульсирующее подобно предыдущим примерам.
Однако, обратите внимание на кривую красного цвета на нижнем графике!
Ток через источник питания стал практически постоянным, с небольшой пульсацией.
При сравнении красных кривых всех трех примеров хорошо видно эффект от введения дросселя.
Алекс. Насколько понимаю, ваше токопотребление смоделировано при условии отсутствия конденсаторного накопителя. Некие неприземленные условия. Просто так. Для чего?
Пульсации напряжений и токов взаимосвязаны. Так например, изменения первых в пределах одного вольта будет сопровождаться колебанием вторых в несколько ампер (исходя из полного сопротивления Эдвансида).
Продолжаю утверждать, что они не вредны. В реальном значении этого слова. Нигде не встречал наличие дополнительных дроссельных фильтров. Ни в каком описании. Вредны ли сами дроссели? Ответ тот же. По крайней мере при коротком замыкании по выходу могут сохранить ключи.
Переход в движении с одного напряжения на другое, однозначно, считаю недопустимым. С предсказуемыми последствиями. Рассуждать со стороны - это один вопрос. Отвечать за неоправданный шаг собственными деньгами - иное дело. Я бы на такой эсперимент не пошешел даже при наличии запасов драйверов.
Алекс. Насколько понимаю, ваше токопотребление смоделировано при условии отсутствия конденсаторного накопителя. Некие неприземленные условия. Просто так. Для чего?
Неверно понимаете...
Перечитайте еще раз внимательно мой пост 74284.
Элементы C1+R3 на схеме.
Пульсации напряжений и токов взаимосвязаны. Так например, изменения первых в пределах одного вольта будет сопровождаться колебанием вторых в несколько ампер (исходя из полного сопротивления Эдвансида).
Нет, все не так. Не следует забывать, что ток от источника питания и ток мотора - разные величины. Как интегральные, так и моментальные значения. Значение тока мотора может быть равно значению тока источника питания только при условии чисто активного сопротивления мотора! Но оно не таково в реальной жизни.
Смотрите еще раз внимательно мои три примера и выводы из них.
SALAV Пост: 74297 От 09.Jul.2007 (13:46)
Переход в движении с одного напряжения на другое, однозначно, считаю недопустимым. С предсказуемыми последствиями. Рассуждать со стороны - это один вопрос. Отвечать за неоправданный шаг собственными деньгами - иное дело. Я бы на такой эсперимент не пошешел даже при наличии запасов драйверов.
Согласен, что перекоммутация напряжения питания контроллера не есть зэр гут.
Кажется, мне уже удалось убедить Михалыча, что при определенной модификации схемы электромобиля, таковая перекоммутация не потребуется вовсе, не ухудшив при этом динамики и никоим образом не сокращая ресурс АкБ.
Алекс. Насколько понимаю, ваше токопотребление смоделировано при условии отсутствия конденсаторного накопителя. Некие неприземленные условия. Просто так. Для чего?
Неверно понимаете...
Перечитайте еще раз внимательно мой пост 74284.
Элементы C1+R3 на схеме.
Пульсации напряжений и токов взаимосвязаны. Так например, изменения первых в пределах одного вольта будет сопровождаться колебанием вторых в несколько ампер (исходя из полного сопротивления Эдвансида).
Нет, все не так. Не следует забывать, что ток от источника питания и ток мотора - разные величины. Как интегральные, так и моментальные значения. Значение тока мотора может быть равно значению тока источника питания только при условии чисто активного сопротивления мотора! Но оно не таково в реальной жизни.
Смотрите еще раз внимательно мои три примера и выводы из них.
Стоп-стоп. А вот этот момент давайте прокачаем. Особенно интегральный вариант. Вы хотите сказать, что ток, потребляемый из источника принципиально отличается от потребляемого мотором? С какой стати? А если убрать драйвер? При расчетах принимаю во внимание только "полное сопротивление Эдвансида". Алекс, не чудите.
Модератору. Просьба восстановить содержание поста.
Стоп-стоп. А вот этот момент давайте прокачаем. Особенно интегральный вариант. Вы хотите сказать, что ток, потребляемый из источника принципиально отличается от потребляемого мотором? С какой стати? А если убрать драйвер? При расчетах принимаю во внимание только "полное сопротивление Эдвансида". Алекс, не чудите.
Именно так. А если убрать драйвер - тогда нет.
Если Вам это еще не понятно - проведите простой математический расчет. Например:
Мотор выполняет определенную стационарную механическую работу, переходные процессы улеглись.
Пусть напряжение питания 100В, из них контроллер дает на выход среднего 50В (т.е. меандр).
Средний ток, измеренный на шунте в цепи батареи, составил в данный промежуток времени 50А.
КПД контроллера для простоты примем равным 100%.
Внимание, вопрос: каков средний ток на шунте в цепи мотора?
