Operácie

ELSA: Batérie a vodiče: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki
(→‎Batérie, kapacita, výpočty prierezu vodičov)
 
(10 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:''' vypočítajte, koľko bežných autobatérií by nahradilo jednu v elektromobile [https://www.vw.sk/e-up Volkswagen e-Up!]
+
'''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])
−
* Li-Ion batéria vo VW e-UP ([https://www.vw.sk/media/Kwc_Basic_DownloadTag_Component/23174-77386-paragraphs-77388-55216-77391-text-l1-child/default/acbc39ad/1488378318/e-up2017sk.pdf datasheet])
+
* Li-Ion batéria vo VW e-UP ([http://senzor.robotika.sk/elsa/datasheet_VWe-up.pdf datasheet])
 
<!-- (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?
  
−
'''Úloha 2:'''
 
  
−
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&nbsp;mm<sup>2</sup>||0.75&nbsp;mm<sup>2</sup>||1&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 1.5&nbsp;mm<sup>2</sup>||2.5&nbsp;mm<sup>2</sup>||4&nbsp;mm<sup>2</sup>
 +
|- align=right
 +
| 6&nbsp;mm<sup>2</sup>||10&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 16&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 25&nbsp;mm<sup>2</sup>||35&nbsp;mm<sup>2</sup>||50&nbsp;mm<sup>2</sup>
 +
|- align=right
 +
| 70&nbsp;mm<sup>2</sup>||95&nbsp;mm<sup>2</sup>||120&nbsp;mm<sup>2</sup>||150&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 185&nbsp;mm<sup>2</sup>||240&nbsp;mm<sup>2</sup>
 +
|- align=right
 +
|300&nbsp;mm<sup>2</sup>||400&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 500&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 630&nbsp;mm<sup>2</sup>||800&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 1000&nbsp;mm<sup>2</sup>
 +
|- align=right
 +
|1200&nbsp;mm<sup>2</sup>||1400&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 1600&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 1800&nbsp;mm<sup>2</sup>||2000&nbsp;mm<sup>2</sup>|| 2500&nbsp;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?


PrikladZiarovka-Schema.png

PrikladZiarovka-Fotka.png

PrikladZiarovka-Cuprum.png
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.

MeranieVnutornehoOdporuBaterie.png

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

Zdroj: „https://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php?title=ELSA:_Batérie_a_vodiče&oldid=13386“