ELSA: Batérie a vodiče
Zo stránky SensorWiki
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