ELSA: Batérie a vodiče: Rozdiel medzi revíziami
Z SensorWiki
(→Batérie, kapacita, výpočty prierezu vodičov) |
(→Batérie, kapacita, výpočty prierezu vodičov) |
||
(8 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.) | |||
Riadok 3: | Riadok 3: | ||
'''Úloha 0:''' vyriešte testík v AISe (príklady z prednášky} | '''Úloha 0:''' vyriešte testík v AISe (príklady z prednášky} | ||
− | '''Úloha 1:''' | + | '''Úloha 1:''' Vedeli by sme nahradiť bežnými autobatériami jednu LiIon v elektromobile [https://www.mojelektromobil.sk/model/vw-e-up/ Volkswagen e-Up!]? |
* Batéria VARTA E38 ([http://www.varta-automotive.com/en-gb/products/automotive/silver-dynamic/574-402-075 datasheet]) | * Batéria VARTA E38 ([http://www.varta-automotive.com/en-gb/products/automotive/silver-dynamic/574-402-075 datasheet]) | ||
Riadok 9: | Riadok 9: | ||
<!-- (374V / 50 Ah / 18,7 kWh / 256 kg)--> | <!-- (374V / 50 Ah / 18,7 kWh / 256 kg)--> | ||
+ | * Vypočítajte, koľko bežných autobatérií by nahradilo jednu vo vozidle e-Up | ||
+ | * Vypočítajte ich celkovú hmotnosť a porovnajte s tou originálnou | ||
+ | * Koľko by ich bolo treba aby okrem energie dodali aj dostatočné napätie? | ||
− | |||
− | Vypočítajte aký prierez má mať vodič k žiarovke na obrázku. Aké straty vzniknú na vodiči? | + | |
− | Aká je účinnosť prenosu energie? | + | '''Úloha 2:''' Dimenzovanie vodičov |
− | Ako sa zmenia ak použijeme vodič s polovičným prierezom? Ako sa zmení hmotnosť vodiča? | + | |
+ | * Vypočítajte aký prierez má mať vodič k žiarovke na obrázku. | ||
+ | * Aké straty vzniknú na vodiči? | ||
+ | * Aká je účinnosť prenosu energie? | ||
+ | * Ako sa zmenia ak použijeme vodič s polovičným prierezom? | ||
+ | * Ako sa zmení hmotnosť vodiča? | ||
+ | |||
[[Súbor:PrikladZiarovka-Schema.png|center|300px]] | [[Súbor:PrikladZiarovka-Schema.png|center|300px]] | ||
Riadok 21: | Riadok 29: | ||
[[Súbor:PrikladZiarovka-Cuprum.png|center]] | [[Súbor:PrikladZiarovka-Cuprum.png|center]] | ||
+ | |||
+ | {| class="wikitable" | ||
+ | |- align=center bgcolor="#CCCCCC" | ||
+ | ! colspan="9" |International standard wire sizes (IEC 60228) | ||
+ | |- align=right | ||
+ | | 0.5 mm<sup>2</sup>||0.75 mm<sup>2</sup>||1 mm<sup>2</sup>|| 1.5 mm<sup>2</sup>||2.5 mm<sup>2</sup>||4 mm<sup>2</sup> | ||
+ | |- align=right | ||
+ | | 6 mm<sup>2</sup>||10 mm<sup>2</sup>|| 16 mm<sup>2</sup>|| 25 mm<sup>2</sup>||35 mm<sup>2</sup>||50 mm<sup>2</sup> | ||
+ | |- align=right | ||
+ | | 70 mm<sup>2</sup>||95 mm<sup>2</sup>||120 mm<sup>2</sup>||150 mm<sup>2</sup>|| 185 mm<sup>2</sup>||240 mm<sup>2</sup> | ||
+ | |- align=right | ||
+ | |300 mm<sup>2</sup>||400 mm<sup>2</sup>|| 500 mm<sup>2</sup>|| 630 mm<sup>2</sup>||800 mm<sup>2</sup>|| 1000 mm<sup>2</sup> | ||
+ | |- align=right | ||
+ | |1200 mm<sup>2</sup>||1400 mm<sup>2</sup>|| 1600 mm<sup>2</sup>|| 1800 mm<sup>2</sup>||2000 mm<sup>2</sup>|| 2500 mm<sup>2</sup> | ||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Prúdová zaťažiteľnosť vodiča sa niekedy označuje termínom Ampacita (angl. Ampacity). Skratka vznikla z dvoch anglických slov: ampere a capacity. V doslovnom preklade "kapacita ampérov". | ||
+ | |||
+ | Problematika výberu správnej hrúbky vodiča je pomerne komplexná. Limitujúce faktory sú najmä teplota prostredia, schopnosť odviesť stratové teplo a odolnosť izolácie. Detailne je problematika popísaná v normách IEC 60364-5-52:2009 a BS 7671:2008. Pozri aj [http://people.tuke.sk/stanislav.ilenin/eis/332000-5-523.pdf STN EN 33 2000]. | ||
+ | |||
+ | Nasledovná tabuľka platí pre meď, holý vodič a povolené oteplenie 60 stupňov Celzia. | ||
+ | |||
+ | {| class="wikitable" | ||
+ | |- style="font-weight:bold; text-align:center; background-color:#ffffc7;" | ||
+ | ! Prierez<br />[mm2]<br /> | ||
+ | ! style="text-align:left;" | Imax<br />[A]<br /> | ||
+ | |- | ||
+ | | 1,0 | ||
+ | | 11 | ||
+ | |- | ||
+ | | 1,5<br /> | ||
+ | | 14 | ||
+ | |- | ||
+ | | 2,5 | ||
+ | | 20 | ||
+ | |- | ||
+ | | 4 | ||
+ | | 25 | ||
+ | |- | ||
+ | | 6 | ||
+ | | 31 | ||
+ | |- | ||
+ | | 10 | ||
+ | | 43 | ||
+ | |- | ||
+ | | 16 | ||
+ | | 70 | ||
+ | |- | ||
+ | | 25 | ||
+ | | 100 | ||
+ | |} | ||
Riadok 32: | Riadok 92: | ||
Zmeranú hodnotu Ri porovnajte s údajmi výrobcu danej batérie. | Zmeranú hodnotu Ri porovnajte s údajmi výrobcu danej batérie. | ||
+ | |||
+ | Ak nemáte možnosť odmerať hodnoty doma, použite hodnoty z tabuľky nižšie. Namerané boli voltmetrom s R<sub>in</sub> 10 MΩ a so záťažou 10 Ω. | ||
+ | |||
+ | {| class="wikitable" style="text-align:center; font-family:Arial, Helvetica, sans-serif !important;;" | ||
+ | |- style="font-weight:bold; background-color:#ffffc7;" | ||
+ | ! style="background-color:#00d2cb;" | Ozn. | ||
+ | ! B1 | ||
+ | ! B2 | ||
+ | ! B3 | ||
+ | ! B4 | ||
+ | ! B5 | ||
+ | ! B6 | ||
+ | ! B7 | ||
+ | ! B8 | ||
+ | ! B9 | ||
+ | ! B10 | ||
+ | ! B11 | ||
+ | ! B12 | ||
+ | ! B13 | ||
+ | ! B14 | ||
+ | |- | ||
+ | | style="font-weight:bold; background-color:#00d2cb;" | U_0 [V] | ||
+ | | 1.345 | ||
+ | | 1.376 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.36 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.374 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.276 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.303 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.371 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 0.338 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.369 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.365 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.372 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.243 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.338 | ||
+ | | 1.317 | ||
+ | |- | ||
+ | | style="font-weight:bold; background-color:#00d2cb;" | U_R [V] | ||
+ | | 1.336 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.331 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.321 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.332 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.266 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.283 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.336 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 0.118 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.33 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.324 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.327 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.237 | ||
+ | | style="vertical-align:middle;" | 1.302 | ||
+ | | 1.304 | ||
+ | |} | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Daasheet k batériam z ktorých pochádzajú namerané hodnoty nájdete tu https://www.gme.sk/data/attachments/dsh.540-353.1.pdf | ||
+ | |||
+ | Pekný návod k meraniu interného odporu: https://learn.sparkfun.com/tutorials/measuring-internal-resistance-of-batteries/internal-resistance | ||
[[Category: ELSA]] | [[Category: ELSA]] |
Aktuálna revízia z 16:39, 13. máj 2022
Batérie, kapacita, výpočty prierezu vodičov
Úloha 0: vyriešte testík v AISe (príklady z prednášky}
Úloha 1: Vedeli by sme nahradiť bežnými autobatériami jednu LiIon v elektromobile Volkswagen e-Up!?
- Vypočítajte, koľko bežných autobatérií by nahradilo jednu vo vozidle e-Up
- Vypočítajte ich celkovú hmotnosť a porovnajte s tou originálnou
- Koľko by ich bolo treba aby okrem energie dodali aj dostatočné napätie?
Úloha 2: Dimenzovanie vodičov
- Vypočítajte aký prierez má mať vodič k žiarovke na obrázku.
- Aké straty vzniknú na vodiči?
- Aká je účinnosť prenosu energie?
- Ako sa zmenia ak použijeme vodič s polovičným prierezom?
- Ako sa zmení hmotnosť vodiča?
International standard wire sizes (IEC 60228) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0.5 mm2 | 0.75 mm2 | 1 mm2 | 1.5 mm2 | 2.5 mm2 | 4 mm2 | |||
6 mm2 | 10 mm2 | 16 mm2 | 25 mm2 | 35 mm2 | 50 mm2 | |||
70 mm2 | 95 mm2 | 120 mm2 | 150 mm2 | 185 mm2 | 240 mm2 | |||
300 mm2 | 400 mm2 | 500 mm2 | 630 mm2 | 800 mm2 | 1000 mm2 | |||
1200 mm2 | 1400 mm2 | 1600 mm2 | 1800 mm2 | 2000 mm2 | 2500 mm2 |
Prúdová zaťažiteľnosť vodiča sa niekedy označuje termínom Ampacita (angl. Ampacity). Skratka vznikla z dvoch anglických slov: ampere a capacity. V doslovnom preklade "kapacita ampérov".
Problematika výberu správnej hrúbky vodiča je pomerne komplexná. Limitujúce faktory sú najmä teplota prostredia, schopnosť odviesť stratové teplo a odolnosť izolácie. Detailne je problematika popísaná v normách IEC 60364-5-52:2009 a BS 7671:2008. Pozri aj STN EN 33 2000.
Nasledovná tabuľka platí pre meď, holý vodič a povolené oteplenie 60 stupňov Celzia.
Prierez [mm2] |
Imax [A] |
---|---|
1,0 | 11 |
1,5 |
14 |
2,5 | 20 |
4 | 25 |
6 | 31 |
10 | 43 |
16 | 70 |
25 | 100 |
Úloha 3:
Zmerajte a vypočítajte vnútorný odpor SLA Batérie.
Odpor merajte pri dvoch rozličných odporoch záťaže. Zohľadnite vplyv odporu prívodných vodičov a interný odpor ampérmetra na výsledok. Zmeranú hodnotu Ri porovnajte s údajmi výrobcu danej batérie.
Ak nemáte možnosť odmerať hodnoty doma, použite hodnoty z tabuľky nižšie. Namerané boli voltmetrom s Rin 10 MΩ a so záťažou 10 Ω.
Ozn. | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | B10 | B11 | B12 | B13 | B14 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U_0 [V] | 1.345 | 1.376 | 1.36 | 1.374 | 1.276 | 1.303 | 1.371 | 0.338 | 1.369 | 1.365 | 1.372 | 1.243 | 1.338 | 1.317 |
U_R [V] | 1.336 | 1.331 | 1.321 | 1.332 | 1.266 | 1.283 | 1.336 | 0.118 | 1.33 | 1.324 | 1.327 | 1.237 | 1.302 | 1.304 |
Daasheet k batériam z ktorých pochádzajú namerané hodnoty nájdete tu https://www.gme.sk/data/attachments/dsh.540-353.1.pdf
Pekný návod k meraniu interného odporu: https://learn.sparkfun.com/tutorials/measuring-internal-resistance-of-batteries/internal-resistance