ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITER

[tomek701]

kurcze dziś rozładowałem swoje akumulatory2x12v7Ah HPG do 21.9 . Podłączone do automatycznej ładowarki równolegle na której pisze że prąd ma 1,8A ładowała ona 3 godziny to oznacza że mają pojemność oba 6 Ah czyli 3 Ah jeden ? Nawet przyjmując że trochę prądu w tych aku zostało ? Kurcze jaki tak to rewelacyjny wynik jak z 3 Ah można zrobić 7 Chińczycy to potrafią

[toft]

Tomek701 napisał że podłaczył do ładowania równolegle dwa akumulatory (plus do plusa minus do minusa). Czyli rozumiem że ładował napięciem 12V i prądem 1.8A przez 3 godziny. Stąd władował do OBU akumulatorów 5.4 (no około) Ah. Stąd do jednego połowę tej wartości.
Proszę o sprostowanie.

[tomek701]

[Nostusek]

i czym się dziwisz ? Przecież to jest normalne - akumulator z którego wyciągnąłeś energię DUŻYMI prądami nie odda jej w 100% zawsze.. Pociągnąłeś pewnie z 15A chwilowo i średni prąd wyszedł Ci na poziomie 10A. To dużo jak na takie "maluszki" 7Ah. Nie wiem czy wiecie ale nawet takie akumulatorki mają swoje klasy przeznaczenia.

W firmie MW-Power jaką ja sprzedaję klasy przeznaczeń są aż 3.
MW - uniwersalne akumulatory
MWL- akumulatory to pracy podstawowej jako bufor z żywotnością 10-12lat do pracy z niskimi prądami
MWH - akumulatory tzw. mocowe - przystosowane do pracy z zwiąkszonym poborem energi zapewniające stałą i dużą moc w czasie pracy.

Kolega pewnie kupił najprostsze i najtańsze HPG i teraz się dziwi dlaczego wyjadł tak mało energii ? Odpowiem - rozładowałeś je do napięcia spoczynkowego 10,95 V na jałowo - tam tej energii jeszcze jest sporo tylko żeby ją wydobyć trzeba by je rozładować MAŁYM PRĄDEM! w trakcji elektrycznej to raczej niemożliwe niestety.

[tomek701]

Chyba masz rację prułem ile fabryka dała na wspomaganiu i trochę na samych aku a pod górkę największą w mieście to prułem jak rakieta na wspomaganiu, faktycznie to małe g...ka wiec nie ma co narzekać na wiosnę kupie większe i lepsze

[Nostusek]

Dodam ci że ja w trakcie używania moich Toyam przy ciężkim znęcaniu się nad nimi wyciągałem z nich raptem ok. 10-12 ah na sztukę . Imax B6 którym je ładowałem pokazywał maksymalnie 20-22ah że w nie wpompowywał - mówię tu o ładowaniu równoległym. Więc jak widzisz - i ja też nie wyciągałem pełnej pojemności. Przeważnie akumulatory kwasowo-ołowiowe uniwersalne jak też i większość innych mają podane rozładowanie w normie C20 czyli aby wydobyć ich pełną pojemność trzeba je obciążyć prądem 20-godzinnym - w twoich 7ah prąd ten wynosi (trzymaj krzesełko bo zlecisz ..! ) - jedynie 0,35A (7 Ah/ 20h = 0,35A)

U mnie na 18Ah prąd 20-godzinny to 0,9A .

Prosto sobie również policzyć jakim prądem musiałbyś je rozładowywać w trakcji.

Jeśli się nie mylę w obliczeniach daje to: 12V x 7Ah = 84 Wh (watogodziny) na jeden akumulator. Łącznie energii będziesz mieć 2 x tyle czyli 24V x 7Ah = 168 Wh . W teorii oczywiście. Realnie prądem C10 (0,7A) rozładujesz je w 10h - ale że ty używałeś prądu o wartości 10A to liczymy dalej. Prąd C1 (prąd 1-dno godzinny) to u ciebie 7A - ty używałeś 1,42C - czyli 10A (10A /7Ah ) - proste obiliczenie daje wynik max 42 minuty. W praktyce zwazając na konstrukcję i sprawność akumulatora wycięgniesz z niego ok 50% energii przy takich prądach - więc realnie czas jazdy to ok 21 minut. Zgadza się to z Twoją praktyką? jeśli poruszałbyś się ze średnią prędkością 25 km/h przejechałbyś ok 8,3 km w 20 minut. Przyjmując powyższe wyliczenia i 50% energi wykorzystanej z akumulatorów zużyłeś 84Wh na 8,3 km co daje Tobie - 10,12 Wh/km. Wynik całkiem przyzwoity.

Potwierdź co się zgadza faktycznie z tym co ja policzyłem...

[toft]

Nostunek to co napisałeś to dla mnie coś nowego raczej... Tzn. jeśli masz aku który producent podaje ze przy np prądzie 1/10 ewentualnie 1/20C ma pojemność X (np 20Ah) to ja rozładowując go powyższym prądem powinienem wyciągnąć deklarowaną ilość , tak? Np. 20Ah? tak? A jak będę ciągnął nie pra typu 1/20c Tylko 1,5c TO powinienem wyciagnać z takiego aku mniej, tka? Ile mniej ? współczynnik peukerta określa to dla każdego aku. {Owiedzmy że z takiego aku wyciagnełem zamiast 20ah ze względu na duży prąd owiedzmy 12ah.... CO stało się z resztąenergii? DLaczego aku jest np ciepły? Z aku wyszło owe 20 ah, tylko żę w formie prądu było to tylko 12. CO stało sięzresztą? jak to możliwe żę taki aku da sięnałaowaćwg tego co powiedziałeśtakąilością energi jakązostała TYLKO przetworzona na moć moechaniczną?

[gienek333]

Takie zjawisko jest związane z rezystancją wewnętrzną akumulatora i w momencie dużych prądów energia wydziela się w postaci ciepła. Podam czysto teoretyczny przykład. Mamy aku 10Ah o rez. 0,1 oma. Jeżeli pobieramy 1A to w aku wydzieli się 0,1W przez 10h co daje 1Wh, jeżeli pobieramy 10A to mamy 10W przez godzinę, czyli 10Wh, a napięcie na rez. wew. odejmuje się od sem aku, dlatego, przy dużych prądach podaje się niższe napięcie rozładowywania. W pierwszym przypadku ( dla 12V) to 10,5V-0,1V a w drugim 10,5V-1V.

[Nostusek]

Już objaśniam - ta energia z akumulatora nie ginie - ona tam jest cały czas w nim. Tyle że jak powszechnie wiadomo - akumulatory prawidłowo rozładowywujemy do granicy 10,5V i nie niżej. Więc objaśniam:

Przyjmijmy żeby się łatwiej liczyło że mamy np. akumulator o pojemności 10Ah i napięciu 12V.

Obliczając ilość energii w nim zgromadzonej mnożymy napięcie znamionowe przez pojemność w amperogodzinach. Czyli: 12V x 10Ah = 120Wh (watogodziny) = 0,12 kWh ( V x Ah = VAh ~ Wh )

Musimy rozgraniczyć również tą jednostkę C... To bardzo ważne - C ogólnie rzecz biorąc oznacza pojemność akumulatora.

Cyfry PRZED literą C oznaczają WIELOKROTNOŚĆ PRĄDU rozładowywującego do pojemności akumulatora np. dla naszego akumulatora z przykładu wartość 1C to 10A , 0,5C to 5A ( 1 x 10Ah , 0,5 x 10Ah) Wielokrotność ta przyjmuje jakim prądem trzeba rozładowywać akumulator w jedną godzinę żeby go rozładować ( 1h x 10Ah = 10A (jednostki godzin się upraszczają)

Cyfry ZA literą C oznaczają NORMĘ PRĄDU GODZINNEGO - inaczej określają w ile godzin akumulator powinien być rozładowywany znamionowo aby wykorzystać jego pełną pojemność. Używane są przeważnie 3 lub 4 podstawowe wartości: C100 , C20 , C5, C1 (np. C100 - 10Ah/100 godzin, C20 - 10Ah/20 godzin itd.... ) Tu również jednostki godzin się upraszczają i wynikiem jest jakim prądem możemy rozładowywać akumulator w danej liczbie godzin.

Podsumowując:
Jeśli mamy cyfry ZA literą C to wykonujemy mnożenie (1C - 1h x 10Ah= 10A, 2C x 10Ah - 20A)
Jesli mamy cyfry ZA literą C to wykonujemy dzielenie (C20 - 20h / 10ah = 2A itd... )

Liczmy dalej - każdy akumulator ma swoją sprawność określoną właśnie wspomnianym przez kolegę Toft współczynnikiem Peukerta a to właśnie rozgranicza zastosowanie akumulatorów.
Tu są wyniki pomiarów prowadzonych przez ośrodek badawczo-rozwojowy "Komel" z Katowic.

Dla idealnego układu gdzie współczynnik Peukerta wynosi 1 wyliczenia wynosiłby tak jak podałem.
Ale niestety nie istnieją ogniwa zdolne pracować bardzo długo z dużym prądem i jednocześnie bardzo krótko z dużym prądem . Dzieje się to tylko z powodu konstrukcji płyty akumulatora - im płyta będzie grubsza tym więcej na niej pasty, im więcej na niej pasty tym czas reakcji dłuższy. Czyli związki chemiczne będące na powierzchni czynnej płyty akumulatora przereagują szybciej niż te które są wewnątrz płyty. Dlatego też akumulatory rozruchowe są zupełnie innej budowy niż akumulatory trakcyjne. W trakcji nie potrzeba mieć z jednostkowej pojemności gigantycznych prądów jak np. przy rozruchu silników spalinowych gdzie potrzeba setek amperów przez chwilę. W trakcji liczy się aby stabilny i duży prąd był dostępny możliwie długo ale nie bardzo długo zaledwie przez krótkie okresy czasu np. 3- 5 godzin. Dlatego też kratka akumulatora ma stosunkowo dużą liczbę żeber i jest gruba żeby masy czynnej (pasty) można było wpakować weń dużo i energię czerpać długo ale np. z umiarkowanym prądem. Przyjmijmy zatem że nasz modelowy akumulator byłby trakcyjny i miał wspomnianą pojemność 10Ah i był na grubych płytach. Wtedy energia zgromadzona na powierzchni zewnętrznej płyty byłaby z wewnętrznej powierzchni płyty (z wnętrza pasty) byłaby oddawana stopniowo w miarę reagowania materiału z wnętrza kratki na powierzchnię zewnętrzną. W akumulatorach trakcyjnych liczy się aby powierzchnia styku kratki z masą czynną (pastą) była jak największa żeby akumulator miał jak najniższą rezystancję wewnętrzną. Gruba kratka płyty spowoduje iż niejako "punkty poboru energi z pasty" będą miały dużą powierzchnię przez co z dużej ilości pasty energia będzie wypływała łatwo w kratkę i dalej do odbiorników poprzez klemy. W akumulatorach które nie są trakcyjne np. tzw. Żelówki (jakie ma sporo osób w tym ja mając swoje Toyamy) akumulator nie ma grubych płyt ponieważ tu liczy się że ma pracować długo ale nie wymaga się od niego ogromnego prądu cały czas. Zatem kratka w nim będzie mieć stosunkowo cienką grubość i powierzchnia czynna styku pasty z kratką będzie dość nieduża ale sama kratka płyty będzie miała mniej żeber niż w przypadku akumulatora trakcyjnego aby oczka kratki w których jest pasta miały możliwie duży przekrój żeby energia z pasty wolniej przepływała w kratkę. W akumulatorach rozruchowych stosowanych w spalinowcach kratka jest zoptymalizowana pod kątem wyciągania z nich prądu o ogromnych wartościach ale w ciągu kilkunastu sekund i pracy jako bufor energi (stąd układy ładowania typu alternator). Tu im cieńsza kratka tym większy prąd rozruchu - im cieńsza tym pasty jest cieniej przez co jeśli dołoży się jeszcze ogromną powierzchnię czynną styku kratki z pastą tym silniejszy prąd możemy wygenerować z akumulatora. Tu oczka kratki są drobne żeby czas reakcji pasty i wyciągnięcie z niej energi był jak najkrótszy. Chyba każdy się spoktał z sytuacją że jak auto nie chce odpalić a mamy np. akumulator w przeciętnym dieslu o pojemności 70ah to rozrusznik przestaje kręcić po kilku minutach niedudanych prób odpalenia i po krtótkim kilkuminutowym odpoczynku znów daje się nim pokręcić . Nie dlatego że akumulator się wyładował ale dlatego że energia na styku pasty i kratki się wyczerpała i musi niejako wyjść z środka oczka kratki do powierzchni styku pasty z kratką.

Współczynnik Peukerta określa również zależność pojemności elektrycznej akumulatora od temperatury - wiadomo że im niższa temperatura tym cząsteczki wody zawarte w kwasie akumulatorowym łatwiej krzepną ( zamarzają) przez co punkty reakcji kwasu z masą czynną również się zmniejszają poprzez zamarznięte punkty cząsteczek wody. Do tego im bardziej rozładowany akumulator tym mniejsza gęstość elektrolitu (jego ciężar właściwy). Ma to związek z tym iż substancja zawarta w paście płyt reaguje z kwasem siarkowym zmniejszając gęstosć kwasu podczas rozładowywania i odwrotnie podczas ładowania. Za wikipedią:

W ogniwie tym, w trakcie poboru prądu zachodzą następujące reakcje chemiczne na elektrodach:

anoda – utlenianie:

Pb + SO42− ⇌ PbSO4 + 2e− ε0 = 0,356 V

katoda – redukcja:

PbO2 + SO42− + 4H+ + 2e− ⇌ PbSO4 + 2H2O ε0 = 1,685 V

Czyli tak jak napisałem - spadanie gęstości elektrolitu od temperatury powoduje że kwas się rozrzedza w wyniku rozpadu go wg wzoru.
W tzw. Żelówkach akurat dzieje się wszystko dokładnie identycznie z tą tylko różnicą że elektrolit nie pływa wokół płyty a jest nasączony w matę. Pewnie każdy bawił się kiedyś gąbką w wannie - można ją namoczyć, wyjąć z wody i to co przewyższyło siłę ciążenia i napięcie powierzchniowe w czeluściach gąbki to wyleciało ale część wody była nadal w gąbce i wypłynęła po jej ściśnięciu. Tu mamy to samo z tą różnicą że elektrolit się wolniej miesza. W zwykłym "zalewanym" akumulatorze bąbelki wodoru wydzielane podczas reakcji powodują ruch elektrolitu i jego mieszanie. To właśnie mieszanie się elektrolitu powoduje że energia akumulatora wypływa szybciej lub wolniej i o różnej wartości. W popularnych tzw. Żelkach które niepoprawnie są tak nazywane mam zamiast konwencjonalnego separatora płyty owinięte matą z włókien szklanych przesyconych elektrolitem. Tu mieszanie się elektrolitu jest wolne (zobaczcie jak woda pomału wycieka z gąbki gdy ją trzymacie nasączoną wodą) bo i ruch wody jest wolny przez napięcie powierzchniowe wody i kanalików gąbki. Dlatego też dochodzi do sytuacji że we wnętrzu maty mamy elektrolit a na zewnątrz gdzie mata się styka z płytą - wodę i zanim to się przemiesza to trzeba poczekać. Dlatego też popularne tzw. Żelki pracują głównie z normą C20.

Dalej idąc - kolega toft pytał co się dzieje z energią wyciąganą z akumulatora.

Na wstepie pisałem że mamy aku o pojemności 10Ah i napięciu 12V - zatem właśnie współczynnik Peukerta (czyli miara uwarunkowań konstrukcyjnych) określa nam ile prądu wyciągniemy a w rezultacie energii z akumulatora. Jeśli mamy we wspomnianym akumulatorze np. 120Wh to tyle mamy - to co uda nam się wyssać w ciągu jednego cyklu to wexmiemy - reszta jest nadal tylko tyle że chemia musi mieć czas na reakcję - gdybyśmy mieli układ odbiorczy który dajmy na to obciążył nam akumulator bardzo mocno aż do spadku napięcia na poziomie 10,5V i tak redukował prąd żeby to napięcie cały czas tyle wynosiło aż prąd spadnie do zera to wyssamy caluteńką energię z akumulatora.

Wiadomo również ze tak się akumulatora nie da użyć bo na początku popłynie kilkaset amperów a na końcu mikroampery i pierwsza faza spowodue uwalenie akumulatora na amen. Zatem producenci określają prąd pracy przy jakim faza reakcji chemicznych przebiega najstabilniej i najłagodniej.

Przepraszam za dłuuugi wywód godny pracy magisterskiej zaliczanej eksternistycznie ale to jest większość tego co ja wiem w temacie akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Ponadto to co napisał kolega Gienek - stąd właśnie bierze się ciepło w akumulatorach podczas ich rozładowywania i mój wywód ma charakter jedynie dla przyjęcia idealnego akumulatora a wiadomo że takiego nie ma bo idealny ma rezystancję wewnętrzną równą 0 Ohm. Dlatego też części energi nie da się wykorzystać. I dlatego też pojawiają się domieszki metali szlachetnych do ołowiu aby poprawić przewodność i zmniejszyć rezystancję wewnętrzną.

PS. Teraz po tym wywodzie jak mnie ktoś zapyta czemu akumulatory są drogie to go odeślę do jubilera z zapytaniem czemu metale szlachetne używane w produkcji najsprawniejszych akumulatorów są tak drogie. Można np. zamiast domieszek srebra (bardzo dobra przewodność elektryczna i odporność na korozję) dać złoto lub platynę ale wtedy cena akumulatora wzrośnie np 10-ciokrotnie i przestaną się one sprzedawać bo będą super wydajne i trwałe. Niestety - dobry produkt musi kosztować i nie można porównywać np. Varty Silver która ma domieszki srebra i cienkie kratki np. do Varty Black która jest podstawowym z serii akumulaatorów. Niestety - wymogi użytkowników rosną jak też aplikacji w których akumulatory pracują i stworzenie super produktu nie może się wiązać z niską ceną. Gdyby ten super produkt był produkowany na skalę GIGA masową to byłby tani - ale żeby go opracować - trzeba kasy na badania, testy, próby, tworzenie.. Dlatego właśnie pojawiły się ogniwa Li-XX któe są coraz bardziej sprawniejsze (szereg: Li-Ion - Li-PO4- LiFePO4 - LiFeYPO4 )

[gienek333]

Tak tylko celem sprostowania, ,,żelowe" to z elektrolitem w postaci żelu (jak wyschną to przy potrząsaniu szeleszczą), a te z matą to AGM, nie widać tego z zewnątrz, trzeba poszukać danych producenta. Moje doświadczenie mówi, że lepiej poszukać dobrych używek (potestować i wybrać, a firmy do UPS kupują dobre i wymieniają po upływie czasu,a nie zużycia) niż nowej tandety. Niestety zakup używanych aku od firm w naszym kraju jest nielegalny.

[tomek701]

Drogi Nostusku Twój wykład jest dla mnie bardzo pouczający na poważnie. Czyli moje aku sa całkiem niezłe bo przejechałam na nich 10 km bez kręcenia i z górkami. A teraz mam pytanie co daje zwiększenie napięcia czyli jak bym dołożył jeszcze jeden taki sam akumulator i miał co za tym idzie napięcie 36v 7Ah i czy można dodać jeszcze jeden aku szeregowo i nie sfajczyć sterownika czy wytrzyma i silnik 350W 24v
Czy może lepsze było by zakupienie dwóch większych aku np 9 Ah

[Nostusek]

Zwiększanie napięcie spowoduje zmniejszenie się prądu przy jednakowej mocy pobieranej z akumulatorów.

Prosty rachunek - załóżmy że Twój silnik pobiera dokładnie 350W przy 24V co daje nam prąd 14,58 A...
Jeżeli podniesiesz napięcie do 36V to prąd pobierany z akumulatorów spadnie przy używaniu tej mocy.
Oto dowód - 350W / 36V = 9,72A

Druga sprawa - po dodaniu dodatkowego akumulatora szeregowo zwiększy się ilość energii dostępnej.

W jedym aku jak już pisałem masz 84Wh energi - w 3 szt będziesz mieć 3 x 84 Wh czyli 252Wh. To już całkiem sporo. Całą moc którą pobierze silnik rozłożysz na 3 a nie na 2 akumulatory.

Co do fajczenia się sterownika - niektóre wytrzymają przewoltowanie - niektóre nie.. To zalezy od ich konstrukcji. Najprawdopodobniej sterownik może nie wytrzymać. Ja osobiście jestem za dołożeniem akumulatora ale i zmiany sterownika na taki o wyższym napięciu. Silnikowi nie powinno się nic stać - będzie się kręcił szybciej - to pewne... Jeśli nie będziesz pompował prądu na poziomie 15A przy 36V to nie ufajczysz go.. Ważne jest tu zachowanie mocy maksymalnej żeby go nie przeciążać...

[tomek701]

Dzieki Nostusku. A dzisiaj przeniosłem rolkę na tylne kolo zrobiłem podnoszenie za pomocą dźwigni hamulca ale zrobiłem to tak że silnik mogę teraz jednym palcem podnosić fotorelacja bliżej weekendu. Musze teraz te kabelki jakoś opanować

[mmoto]

Czyli aku najlepiej kupić u notuska, zna się na rzeczy,
natomiast wynik z aku 7ah potwierdza moje obserwacje, że rolka nie ma wcale strat na tarciu (ma podobne do przekładni), wszystko zależy od średnicy i docisku.
ja na leaftronach 9ah przejeżdżam ok. 13 km w tamtym roku było to 17km, szybko straciły moc bo są za małe, poprzednio przez 3 lata jeżdziłem na 14ah i nie zauważałem spadku pojemności - pewnie dlatego, że rozładowywane były mniej niż 50%.

Na silniku z allegro w kole 500W/36v przy aku 3x9ah Leaftron ale jazda na maxa ok. 30-33 km/h wychodzi mi też z 15 km.

[Nostusek]