AndrewV Автомобиль. Но как это влияет на схемотехнику?

Влияет и самым радикальным образом . Для велосипеда будут заметно бОльшие массо-габаритные ограничения . Для авто - уже совсем другой разговор . Становится понятным желание обеспечить такую мощность .

И все же я поддерживаю применение нескольких акк элементов . Для авто - тем более .

Моё первое сообщение в данной теме. Допустим что вес, габариты и цена конструкции не ограничены. Повнимательнее.

Если десяток килоW пересчитать в лошади , то для авто получается далеко не так радужно , как для велосипеда . Всего 14 лошадей . Ежели учесть кпд , то и вовсе мало будет .

Повнимательнее.

Так разговор был такой , словно речь идет о велосипеде . Виноват :)) .

Я не вижу больших проблем в индивидуальной зарядке нескольких банок . Но при таких токах разрядки потребуется именно индивидуальная зарядка каждый банки .
И вижу очень большие потери и технические проблемы , при работе от одной банки .

Следует не забывать и о том , что меньший ток разрядки , при использовании нескольких банок , заметно повысит их ресурс и уменьшит разбаланс .

Серийная китайская "козявка" YOGOMO MA4E-2 с мощностью двигателя 7,5kW

И вижу очень большие потери и технические проблемы , при работе от одной банки
Я тоже их вижу, поэтому и обратился за помощью на форум.

250
И вижу очень большие потери и технические проблемы , при работе от одной банки
Я тоже их вижу, поэтому и обратился за помощью на форум.

Ключевыми вопросам тут будут:
1. потери на омическом сопротивлении проводников
2. потери в ключевых полупроводниковых элементах, которые будут преобразовывать постоянное напряжение в переменное.
Потери будут пропорциональны току на каждом из этих элементов.

Как Вы думаете, почему в силовой электрике используется сеть 380 Вольт, а бытовой 220, а в линиях передачи киловольты? По той же самой причине,- потери возрастают с ростом тока.
А, как известно, при равной мощности при вдвое бОльшем напряжении ток вдвое меньше...

Электровелосипеды обычно имеют десяток банок . И мощность порядка кило W . Вам надо всего лишь на порядок больше . Это уже вполне реально . И ключики современные уже дошли до 1 mОма внутреннего . Стоят они недорого - можно жменю в параллель использовать .

Увеличение кол-ва банок снижает требования к токоотдаче и значит - снижает стоимость и требования .

250

Серийная китайская "козявка" YOGOMO MA4E-2 с мощностью двигателя 7,5kW

Не нашел на нее цену. Кругом цена по запросу. Смешная козявка, но если дорогая, то вообще мимо кассы.
Кто такие покупает и почем?

http://cqyogomo.en.alibaba.com/product/1000127665-219066606/YOGOMO_72v_5kw_Brushless_AC_Motor_Small_Electric_Car_4_wheels.html

TOTAL WEIGHT
Kg
820(CONTAIN 9 PIECES OF BATTERIES)
RATED LOAD WEIGHT
Kg
300


Девять банок , однако . Вес , как у запорша . Можно и запорш пробовать для такой задачки :)) .

А если с другого конца - сразу применить двигатель на 3,2 В постоянки?
Или на крайняк - трёхфазник (чтоб вращающееся поле создать) но на напругу в 3.2 вольта.
На каждое колесо - свой движок.
И щёлкать ключами по фазам... заодно контроллер крутящий момент между колёсами грамотно распределять будет.

А то из 3,2 В перобразовываем в 100 В, потом в магнитное поле - проще уж сразу :)

обратился за помощью на форум.

форум не тот, а 3в=>100в/10кВт - задача дебильная. подобные идеи обычно приходят в голову только от тотального отсутствия знаний и опыта в силовой электронике.

вот соединить 8-10 банок последовательно и поднять бустером напряжение с 30-40вольт до нужных 100 более реально, но тоже не очень просто.

А чо, нормальная задачка :)
Имеем батарейку 200 А*ч при 3,2 В. Это будет 200А*3,2В*1час = 640 Вт* час.
Пусть КПД всех преобразований будет 85 %, тогда получим 640 * 0,85 = 544 Вт*час.
А нам надо аж 10 кВт.
Вопрос: Сколько протянет такая батарейка?
Ответ: 544*60/10000 = 3,2 минуты... не хватит даже между светофорами проехать :)

Вот, оказывается, почему паровую машину на самолёт не ставили... весу много, а энергии мало.

Пусть КПД всех преобразований будет 85 %

не выйдет такого кпд при питании от 3в, как не усирайся ... :)

Да ладно... а вдруг выйдет? :)
Пущай попробует :)

пломба Включить аккумуляторы последовательно для достижения нужного напряжения может и восьмиклассник. Лет 10 назад построение DC/DC конвертера с входным напряжением ниже 0,2-0,3V казалось нереальным. А теперь есть серийные микросхемы преобразователей которые стартуют с напряжения 0,02V (20mV) и на выходе имеют стабилизированные 5V и приемлемый КПД и никто у виска не крутит пальцем.

darkstar Спасибо за расчеты. Уже примерно прикинул что для часовой поездки потребуется 4 аккумулятора емкостью 1000A*h. Идея про низковольтный двигатель интересна. Тут вот что. Во первых тут еще и двигатель придется изобретать, во вторых располагать аккумулятор в непосредственной близости с колесом. Но повторюсь, что идея интересная.

darkstar
<...> получим 640 * 0,85 = 544 Вт*час. А нам надо аж 10 кВт.
<...> не хватит даже между светофорами проехать :)

Не совсем так. Большая мощность нужна только для того, чтобы за короткое время набрать желаемую скорость v (и тем самым кинетическую энергию) А дальше, "до светофора", тачка покатится по инерции. Ну, и чтобы компенсировать потери на всякое трение тоже нужна некоторая мощность, но уже не максимальная. Другими словами, 10 кВт не придётся отбирать от батарейки всё время.

Поэтому, думается, надо оценивать не мощность, а требуемую энергию. Например, проведём оценку для массы тачки m=100 кг (для реальной, большей массы ответ увеличится в прямой пропорции). Пусть v = 100 км/час = 27,8 м/с - желаемая скорость движения по инерции; дорогу будем считаеть строго горизонтальной и идеально гладкой. Тогда желаемая кин. энергия на каждые 100 кг тачки:

Е = mv²/2 = 38580 Дж

(И тогда время разгона при постоянной мощности P = 10 кВт = 10⁴ Дж/c есть t = E/P = примерно 4 секунды)

А сколько энергии может отдать батарейка? Для примера, возьмём приведённую в цитате оценку ~ 500 Вт*час (для более ёмкой батареи ответ увеличится в прямой пропорции):

500 Вт*час = 500 Вт*3600 с = 1800000 Дж.

Как видим, такой батарейки хватит на то, чтобы указанным образом ускорить сто килограмм примерно 46 раз. При учёте же потерь на трение качения (особенно, с учётом реального качества дорог :), потерь на лобовое сопротивление воздуха, потерь в механизме и в электромоторе, результат будет ещё хуже.

Улучшить результат помогла бы система рекуперации: чтобы при каждом торможении "перед светофором" кин.энергия тачки возвращалась бы в батарейку или временно запасалась бы в каком-то ином накопителе энергии. (Однако, не знаю, как реально осуществить приемлемый возврат энергии в батарею за столь короткие времена; ведь обычно зарядка аккумулятора дело долгое...).


250
Допустим что вес, габариты и цена конструкции не ограничены. Повнимательнее.

Повнимательнее надо в школе физику учить: вес радикально влияет на оценку энергии, отбираемой от батареи. Вес батареи входит в суммарный вес конструкции, и он увеличивается с ростом ёмкости. В таком случае, если вес батареи уже преобладает, увеличение ёмкости не решает проблем: тяжёлая батарея будет тратить всю свою энергию на то, чтобы разгонять саму себя.

1. Допустим что вес, габариты и цена конструкции не ограничены. Имелся ввиду вес преобразователя. Мне не сильно важно будет ли преобразователь весить 20 или 50 килограмм.

2. В таком случае, если вес батареи уже преобладает, увеличение ёмкости не решает проблем
Пусть сухая масса автомобиля будет 900 килограмм, а вес аккумулятора 3,2V 1000A*h 35 кг.
а) 900 кг + 35 кг = 935 кг 1000A*h
б) 900 кг +70 кг = 970 кг 2000A*h
в) 900 кг + 105 кг = 1005 кг 3000A*h
г) 900 кг + 170 кг = 1140 кг 4000A*h

По вашей теории все четыре варианта проедут одинаковое расстояние.

3. Sinus Повнимательнее надо в школе физику учить Хорошо, что у Вас с этим все хорошо.

4. Ребята - пишите по теме.

Sinus
Улучшить результат помогла бы система рекуперации: чтобы при каждом торможении "перед светофором" кин.энергия тачки возвращалась бы в батарейку или временно запасалась бы в каком-то ином накопителе энергии. (Однако, не знаю, как реально осуществить приемлемый возврат энергии в батарею за столь короткие времена; ведь обычно зарядка аккумулятора дело долгое...).

В серийных (если так можно говорить об электромобилях) моделях подзарядка АКБ за счет рекуперации реализована.

YuriVR
В серийных (если так можно говорить об электромобилях) моделях подзарядка АКБ за счет рекуперации реализована.

Спасибо, да, я слышал об этом, но пока не интересовался конкретикой. Имхо, автору темы вариант с рекуперацией должен быть важен.

250
По вашей теории все четыре варианта проедут одинаковое расстояние.

Во-первых, никакая это не моя теория, а обычные оценки из закона сохранения энергии. Во-вторых, про расстояние эти оценки ничего не говорят. Они говорят, сколько раз можно будет от нулевой скорости разогнаться до 100 км/час.

Вы разгоняетесь, и затем едете чисто по инерции (либо, лишь чуть-чуть включая двигатель, чтобы компенсировать потерю скорости из-за трения, но это в оценках не учтено). Как далеко уедете, это на практике зависит, в частности, от состояния дороги - песок там или асфальт, в горку или под горку... В любом случае, на "красный свет" остановились, т.е. потеряли энергию. "На зелёный" опять разгоняетесь от нулевой скорости до 100 км/час. И так далее. Вопрос: сколько раз удастся это делать, если даже пренебрегаем трением? Ответ: количество разгонов = энергия батареи, поделённая на энергию, требуемую для одного разгона. Вот и вся теория. Ваши примеры дают такие ответы:

а) 42 раза
б) 62 раза
в) 89 раз
г) 105 раз

Ещё, имхо, осмысляя электромобиль, разумно было бы поинтересоваться, как устроена техника типа "электрокаров"; вроде бы они довольно шустро разгоняются и тормозят, довольно быстро ездят, и заряда аккумулятора в них хватает на много всяких энергоёмких маневров, с разворотами и подъёмом грузов.

Ребята - пишите по теме.
Имхо, здесь было всё по теме, так как оценки итоговых возможностей должны предшествовать выбору параметров и конкретной схемы преобразователя; ну, ок, я рассказал, что знал; дальше не встреваю. :)

Самое красивое электро, что попадалось - http://autotesla.com/tesla-model-s/
В РФ за счет поборов на таможне обойдется примерно в 6 млн. руб.
Если бы бензин не был обложен налогом на содержание колонизаторов, то стоимость одного километра пути чисто по бензину/дизелю на обычных авто была бы примерно такой же, как и на электромобиле.
Но даже с учетом колониального налога, если не забыть посчитать амортизацию электромобиля типа теслы, то один километр пути на бензиновом авто окажется все равно дешевле.
Возможно, со временем что-то изменится, но пока электромобили - это технически и экономически не обосновано. Просто дорогая игрушка типа ифона.

Может быть, автору следует начать с изучения зарубежного опыта? Как построена та же тесла?

С 3.2 В на сегодняшних технологиях не получить 100 В при такой отдаче. Даже если допустить, что удастся спроектировать такой преобразователь с приемлемым (хотя бы процентов 70) кпд, все равно будет очень серьезная проблема с разводкой сильноточной части и ее массой.

А применительно к электромобилям вообще - все уже вовсю ездит и работает: teslamotors.com

На них в штатах очередь на несколько месяцев, т.к. завод не справляется с наплывом заказов.

Там, кстати, как раз последовательно несколько источников эдс соединяются для получения достаточного напряжения и уменьшения омических потерь. И динамические характеристики весьма впечатляющие, как и эксплуатационные (в отличие от всего остального, что ездит на электротяге и серийно выпускается).

О как мы с YuriVR почти синхронно про Теслу упомянули :)

Стоимость пробега в смысле расхода топлива (тут киловатт-часы, там бензин) у нее почти в 10 раз (!) меньше аналога дизельного, не говоря уже о бензине. Это в буквальном смысле убийца бензиновых моторов. Просто щас это мало кому очевидно. Пытаться повторить их успехи на мой взгляд не имеет практического смысла, а вот подумать над идеей создания к примеру сети "заправок" или сервис-центров у нас, в России, на мой взгляд было бы очень правильно. Полтора-два года на это еще есть.

250
Вы в теме упомянули о ключе IRFP4004 что то он не внушает доверия, в лучшем случае вам надо по 20шт на каждый килоАмпер.
Он оптимален на вскидку от 8V ~1МГц.
Но у вас к преобразователю придет уже только 3 Вольта даже если будет всего 1 метр 2-ух сантиметрового провода, порядка -5% на каждый метр, а -5% напряжения это -20% (возможно путаю) мощности? + огромные потери на ключах + сильная зависимость КПД ключей от температуры. Общие потери будут возрастать чуть ли не на 1% с каждым 3-м градусом цельсия.

darkstar Маловольтный 3.2В движок на те токи будет размером с дизель на каждое колесо плюс опять потери в проводах, драйверах.
Слишком много яиц (Ампер) в одной корзинке.

Можно еще в НИИ за проводами обратится там где строят мощные магниты для Синхрофазотрона, *трона из сверхпроводников, там токи такие же, до 6КА + водородное или азотное охлаждение и провода получились в 10 раз тоньше медных. в Дубне или где у вас там строят ускоритель?

Я уж не говорю что зимой надо обогрев а летом кондишен, а как у нас в Балтии так еще и включенный свет даже днем, я это к чему, еще бортовое оборудование надо питать 12В 100А как минимум. И не надо говорить о светодиодных лампах, один обогрев запотевшего стекла уже сколько сожрет, да если и не обогрев, просто вентилятор, просто дворники, гидронасос или чем там управляется тормозная система, усилитель руля.

bambarbia
250
О как мы с YuriVR почти синхронно про Теслу упомянули :)

Стоимость пробега в смысле расхода топлива (тут киловатт-часы, там бензин) у нее почти в 10 раз (!) меньше аналога дизельного, не говоря уже о бензине. Это в буквальном смысле убийца бензиновых моторов. Просто щас это мало кому очевидно. Пытаться повторить их успехи на мой взгляд не имеет практического смысла, а вот подумать над идеей создания к примеру сети "заправок" или сервис-центров у нас, в России, на мой взгляд было бы очень правильно. Полтора-два года на это еще есть.

По поводу стоимости пробега – как я и отмечал, считают всегда не расходы на бензин, а стоимость владения тем или иным автомобилем. Принято считать, что машина в первый год теряет 30% стоимости, соответственно, такая красивая машина, как Тесла, в первый год обойдется минимум в 1,8 млн. рублей. Я за эти деньги могу свою машину не только заправлять, но и мыть бензином хоть каждую неделю )
Все эти электромобили и прочие зеленые технологии попахивают разводом, т.к. самым дешевым источником энергии, даже сейчас, является уголь, а не солнечные батареи или ветряки. Посмотрите на энергетику Китая.

А вот автор, как мне кажется, изобретает вовсе не легковой автомобиль, т.к. его родной город Тула в сочетании с тезисом «вес, габариты и цена конструкции не ограничены» больше подходят для боевого робота, этакий маленький танк на батарейках.
Хотелось бы комментариев автора, чтобы народ зря не рассуждал про подогрев переднего и заднего стекла )))

Попробовать преобразовать можно, но не сразу с 3 ->100 и на нагрузку.
А ступенчато. Скажем с 3 в 12 и на суперконденсатор после набора энергии -далее уже на высоковольтный преобразователь.
При этом мы проигрываем во времени на зарядку ионистора. Но токи уменьшаем.

Включить аккумуляторы последовательно для достижения нужного напряжения может и восьмиклассник. Лет 10 назад построение DC/DC конвертера с входным напряжением ниже 0,2-0,3V казалось нереальным. А теперь есть серийные микросхемы преобразователей которые стартуют с напряжения 0,02V (20mV) и на выходе имеют стабилизированные 5V и приемлемый КПД и никто у виска не крутит пальцем.

экстраполировать схемотехнику микромощных преобразователей на киловатты так просто не получится,
да чего тут спорить, опытный образец 3v => 100v, мощностью ватт на 50 можно слепить за час, посмотреть кпд(только чур не дешевыми китайскими мультиметрами) и сразу будет видно, кто восьмикласник :) ...

Интересно, у киборга Т-800 на сколько вольт был источник питания. 120 лет беспрерывной работы, как там было сказано.
Вот такой бы заиметь.