Основные электроузлы
Содержание
⇧ MENU | 🔎 УСТРОЙСТВО ⇧
Почти весь электротранспорт от детского электросамоката до электробуса работает по одной схеме “Пять основных электроузлов”
1. Аккумулятор. Источник энергии
Аккумулятор передает необходимую энергию контролеру.
2. Контроллер управления электромотором
Является главным компонентом в системе электроузлов. Задает все главные мощностные и скоростные характеристики электротранспорта. От данных контроллера зависит подбор характеристик аккумулятора, электродвигателя и силовой проводки. Контроллер распределяет энергию для мотора, на освещение, питание датчиков, вывод информации на дисплей и др.
3. Электромотор
Преобразует электрическую энергию от контроллера в механическую.
Может генерировать механическую энергию в электрическую при соответствующем контроллере, обеспечивая электротранспорт дополнительным тормозом (торможение двигателем) и электроэнергией для заряда аккумулятора.
4. Система управления мощностью электромотора
В систему входят:
- датчики влияющие на работу мотора, такие как акселератор на руле (ручка или курок газа), датчик PAS, регистрирующий начало движения педалей на электровелосипеде;
- кнопки возле дисплея или на руле, влияющие на программу контроллера, тем самым изменяя мощность электромотора.
Х-ки электротранспорта
1. Мощность мотора в ваттах (W) или киловаттах (kW)
Эта хар-ка позволяет понять примерно с какой скоростью или грузоподъемностью будет передвигаться электротранспорт.
Например:
самокат c мотором 300w может тянуть взрослого человека (около 80 кг) по ровной дороге с скоростью около 25-30 км/ч;
тяжелый мотоцикл с мотором 10.000w (10kW) может разогнаться до 150 км/ч;
Внедорожный электромотоцикл BSE с мотором 4kw может подниматься в любую горку с ускорением.
2. Время работы на аккумуляторе. Емкость АКБ
можно сравнить с ездой на баке бензина. Экономная езда - дольше проедешь. Большой бак - еще дальше. Так же в аккумулятором.
Х-ки электротранспорта
1. Мощность в ваттах (W) или киловаттах (kW)
Эта х-ка позволяет понять примерно с какой скоростью или грузоподъемностью будет передвигаться электротранспорт.
Аккумулятор
↑ к содержанию ↑
Аккумулятор является наиважнейшей частью электротранспорта и мы на нем остановимся подробнее. Нужно хорошо знать х-ки аккумулятора и некоторые особенности, что бы разбираться в работе всей силовой электросистемы.
1. Электрическая Аккумуляторная Батарея (АКБ) - электротехническая группа однотипных электрических аккумуляторов (элементов или ячеек) соединенных электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения.
Три самые важные характеристики аккумулятора
- Напряжение в вольтах "V"
- Емкость в Ампер часах (Ah) или ватт часах (Wh)
- Максимальная длительная сила тока или токоотдача (nominal) в Амперах (A) при которой аккумулятор не будет перегреваться или быстро деградировать
1. Напряжение на аккумуляторе
Напряжение это разность потенциалов между выводами “+” и “-“ на аккумуляторе обозначается латинской буквой V - Вольты.
Чем выше напряжение аккумулятора, тем больше мощности передается на электромотор, при соответствующе токе.
Принято указывать номинальное напряжение аккумулятора в виде стандартного обозначения. Это приближенное среднее значение между максимальным зарядом и минимальным разрядом. Расчетное фактическое номинальное напряжение на каждой АКБ может отличается от стандартного обозначения.
Например:
аккумулятор собран под полный заряд 42v. Полный разряд 28v;
42-28=14v диапазон рабочего напряжения;
14:2=7v половина диапазона рабочего напряжения;
42-7=35v среднее приближенное значение рабочего диапазона;
36v общепризнанный стандарт аккумуляторов с таким рабочего диапазоном напряжения
Напряжение при разряде АКБ 10Ah за 1 час.
Движение по ровной дороге 15 км/ч
Напряжение при разряде АКБ 10Ah за 20 мин.
Движение в горку 15 км/ч или с ускорением с 0км/ч
АКБ выше 72v используются в мощных и быстрых электромотоциклах, электромашин и другом транспорте, где требуется большая мощность и скорость.
Что дает более высокое напряжение аккумулятора?
Представьте, вы можете сесть на выбор в 2 одинаковых автомобиля, но с разными моторами. Один мотор 70 лошадиных сил (лс, мощность лучше по старинке), другой 100 лс
В бак залито 10 литров у каждой.
В общих чертах.
Авто с мотором 70 лс проедет дальше, с меньшей скоростью, так как существует ограничение в мощности и “давить на медальку газа” до упора ничего не даст в ускорении и скорости (вопрос о безопасности обгонов здесь опустим). Расход бензина умеренный при неспешной езде. Отлично подойдет спокойным людям. Сам авто в покупке и эксплуатации стоит существенно дешевле в сравнении с более мощным мотором.
Авто с мотором 100 лс будет давать возможность ехать быстрее с большим ускорением, но и расходовать бензин будет больше. Повышенный расход бензина, выше стоимость авто и больше трат на расходные материалы (шины, колодки и др.). Следовательно бензина нужно брать больше.
Все тоже самое касается электротранспорта.
48v требует больше стоимости составляющих деталей (контроллеры, Bms, провода с разъёмами, зарядное устройство). Так же больше требуется ёмкости аккумулятора на 30-50 процентов.
То есть, за высокое напряжение придется платить больше.
Кроме того, при буксировании прицепа (больше масса и нагрузки на мотор) требуется больше мощности мотора и емкости аккумулятора.
При весе человека с вместе с транспортом от 100 кг, требуется повышенное напряжение от 48v и минимум 20AH для пробега около 20 км.
Закон экономии энергии точно такой же как для автомобилей - меньше скорость, меньше остановок, плавнее ускорение - больше пробег.
2. Емкость
Сколько нужно ватт для движения одного человека на двухколесном транспорте со скоростью до 20 км/ч c медленным разгоном и медленным движением в среднюю горку (1-1,5 град.). Вес человека с электротранспортом:до 50кг (детский) 50-75w
до 100кг 75-100w
до 150кг 100-150w
Скорость 30-40 км/ч, быстрым разгоном и комфортным движением в горку.
Вес человека с электротранспортом:
до 50кг (детский) 250w
до 100кг 500w-1000w
до 150кг 1500w-2000w
Средняя ёмкость аккумуляторов, устанавливаемых в электротранспорт:
● 5Аh - 8Ah для детских самокатов, 4-х колёсных машинок и экономичных велосипедов с системой PAS
● 8Ah - 15Ah для среднемощных взрослых самокатов и велосипедов
● 15Ah - 30Ah для мощных взрослых самокатов, велосипедов и другого электротранспорта с высокой скоростью передвижения (более 50 км/ч) или с высоким крутящим моментом
Немного статистики обычных взрослых пользователей электротранспорта
- Факторы, влияющие на быстрый расход энергии аккумулятора:
- быстрый разгон;
- высокая скорость;
- частые остановки с разгонами;
- длительное движение на высокой скорости, постоянные быстрые разгоны.
Факторы влияющие на минимальный расход энергии аккумулятора:
- постепенный разгон;
- низкая скорость;
Немного статистики обычных взрослых пользователей электротранспорта
Скорость спокойно идущего пешехода 4 км/ч.
Средняя скорость автобуса и трамвая в крупном городе 18 км/ч.
Поездка на велосипеде, должна приносить удовольствие и приятную усталость, проехать как можно быстрее и как можно дальше удел спортсменов.
Следовательно базовая оправданная безопасная минимальная скорость популярного электровелосипеда или самоката для передвижения по тротуарам, дворовым территориям и велодорожкам с частичным заездом на проезжую часть, не нарушая ПДД составляет 15-20 км/ч.
Пробег в день, по опросам всех наших клиентов составляет в основном не более 10 км в день.
Следовательно средний аккумулятор должен давать пробег минимум 20 км.
Пробег в день профессиональных курьеров со своим транспортом (настоящие курьеры используют только свой транспорт) 40-50 км.
Самая экономичная оправданная скорость (в 4-5 раз быстрее пешехода):
на самокате - 15 км/ч не выше
на велосипеде 20 км/ч не выше
Примерные расчеты сопротивления качению + лобовое сопротивление воздуха показывают что со скорости 15 км/ч расход энергии взрослого велосипедиста будет увеличиваться в 2 раза через каждые 4-5 км/ч.
Например:
на скорости 15 км/ч расход энергии составляет 100w.
на скорости 20 км/ч расход энергии составляет 200w.
на скорости 25 км/ч расход энергии составляет 400w.