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potenza e consumo: considerazioni e calcolo in un motore elettrico per veicoli

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  • #31
    Originariamente inviato da jumpjack Visualizza il messaggio

    dv/dt = 1/m (Fm-Faa-Far-Fp) = 1/m ( FMcost-f(v^2)-Fcost-FPcost) = - Q*v^2/m

    Boh, chi la sa risolvere...?
    si, il differenziale e' piu' o meno questo, solo che si dovra' modificare qualche parametro, in quanto ci sono delle variabili (o fattori) ignoti e difficilmente verificabili.
    ad esempio D*Cx in Faa o mu(v) in Far (o qualsiasi altra cosa che possa giustamente sostituire questo corefficente, visto che ingloba in se la superficie di appoggio e il raggio ruota e che e' di solito calcolato per le auto), non e' indispensabile trovarle; alla fine non si avra' un risultato in potenza, ma in derivate di queste forze... se il mezzo in analisi e' lo stesso non servono a nulla ( io trovavo le velocita' delle moto dalla potenza utilizzando V^3 e fregandomene di somma, Cx attrito e alto, con un errore inferiore al 2%; 5 Km/h su 250Km/h), diversamente servono per confrontare veicoli diversi, quindi a riportare tutto a fattor comune.

    comunque non credo di sprecare spazio continuando a estrapolare formulette, se alla fine riesco nell'intento;
    e' solo che il corso di fisica l'ho fatto 20 anni fa', e sinceramente da quei tempi, non ho mai piu' usato fisica teorica, quindi errori piu' simili agli orrori e' probabile che escano.

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    • #32
      A me dell'aderenza, del grip e dell'attrito statico non importa un piffero.
      E sto cercando formule valide per qualunque scooter, non per il mio in particolare.
      Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
      -- Jumpjack --

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      • #33
        intanto spulcia questo

        ebikes.ca Hub Motor and Ebike Simulator

        nei settaggi custom puoi mettere un CxA e un Cr (ossia un coefficente di penetrazione aerodinamica per superfice e un coefficente di attrito di rotolamento), peso e diametro ruota (tutta la ruota, compresa la gomma, in pollici).
        la linea nera e' la potenza necessaria, quando interseca quella rossa, e' la velocita' massima.
        interessante notare le curve; come molti motori hub, vengono usati in drenaggio, ossia non a piena coppia, migliorando l'efficenza, ed in alcunicasi la massima percorrenza si ha quasi allavelocita' massima(stiamocomunque parlando di velocita' nell'ordine dei 40-50Km/h.
        ad esempio il motore dell'ecojumbo e' di target da 5000W a circa 1100 rpm, ma dichiara una coppia massima da 160Nm; il risultato dovrebbe dare 16KW... 160Nm li ottiene solo a 250A per pochi secondi, in continua puo' sopportare si e no 70A (che per l'appunto a 72V danno 5000W), con un risultato di 37.2 Nm alla ruota.
        http://www.escooterschina.com/html_p...rcycle-98.html

        vorrei arrivare ad una questione come questa, solo che qui non hanno i data di tutti i motori,, ma solo i piu'diffusi per biciclette (interessante la dinamo-metrica che hanno fatto!)

        PS:
        spuzzete, questi stanno a Vancouver, non li conosci?

        EDIT:
        impostando 20.16",130Kg (non ho capito se con o senza pilota a bordo), un CdA a 0.3 ed un Cr a 0.03 riesco a trovare riscontri piu' o meno efficaci anche su altri veicoli a motore endotermico (impostare una batteria custom da 150-200V in modo che il grafico arrivi a velocita' elevate).
        con circa 36CV, con una moto sportiva, si arriva a 170-175Km/h e piu' o meno siamo in linea, mentre ; i vecchi 125 di fuoco anni '90 avevano 33-37CV alla ruota ed arrivavano piu' o meno su quelle velocita', certo, con carena ed accucciati, ma non crediate che una moto carenata abbia un Cx migliore rispetto ad uno scooter (molte aperture, e la posizione, anche accucciata, non e' il massimo dell'aerodinamica, infatti pur diminuendo la superfice frontale del 20% minimo, la velocita', per molte moto, si alza di poco, perche' se ne peggiora comunque il Cx).
        si puo' stabilire che il CdA (Cx per superfice frontale) di uno scooter varia da un minimo di 0.55 ad un massimo di 0.7 a seconda di una posizione eretta (o con un mezzo parabrezza) e posizione un po' piu' raccolta.
        il Cr credo che possa variare di poco da 0.03.
        Ultima modifica di lucusta; 18-12-2012, 00:30.

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        • #34
          Originariamente inviato da lucusta Visualizza il messaggio
          intanto spulcia questo

          ebikes.ca Hub Motor and Ebike Simulator

          nei settaggi custom puoi mettere un CxA e un Cr (ossia un coefficente di penetrazione aerodinamica per superfice e un coefficente di attrito di rotolamento), peso e diametro ruota (tutta la ruota, compresa la gomma, in pollici).
          Già l'ho visto.... e già ho chiesto all'autore se puo' mettere motori personalizzabili, perche' quelli vanno bene solo per le bici e arrivano a 30 all'ora (falsare le tensioni non ha senso!!).
          Gli ho anche fatto notare che non ha senso che l'autonomia aumenti con la velocità... e lui si è offeso e ha detto che è corretto così perchè ci sono i pedali... :-)
          Per dispetto potrei fargli reverse engineering del sorgente e fare un sito mio con motore personalizzabile... :-) ma ho visto il sorgente, è MOLTO complesso!
          Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
          -- Jumpjack --

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          • #35
            Originariamente inviato da lucusta Visualizza il messaggio
            intanto spulcia questo

            ebikes.ca Hub Motor and Ebike Simulator

            PS:
            spuzzete, questi stanno a Vancouver, non li conosci?
            Si li conosco, nel 2009 li avevo anche contattati per delle immagini che volevo inserire nella mia guida sulle bici elettriche. Loro sono anche subentrati recentemente nella gestione del forum Endless-sphere.

            Comunque, mi sono un po' tirato da parte nella vostra discussione perchè a mio parere quello che avete in mente di fare è troppo complicato, mi ci vorrebbero alcuni giorni solo per assimilare e capire fino in fondo tutte le formule che sono state citate in questa discussione.
            Sicuramente è una cosa interessante quella che volete fare, ma io, al momento farei qualcosa di piu terra-terra e facile da gestire. Nel weekend se ho tempo butto giu un foglio excel con qualche dato.
            Bici elettrica MKIII : qui.

            E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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            • #36
              Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
              Vi metto una delle formule più belle che mi ero ricavato... magari salterà fuori qualche ing. meccanico che la conosceva già o ha una versione più 'pratica', ma io sono elettronico...

              La formula è quella richiesta da Jumpjack: pendenza massima superabile in base ai dati dichiarati:

              [ATTACH=CONFIG]27030[/ATTACH]
              La formula sembra coincidere con quella di questo forum, dove vengono forniti anche numeri d esempio:
              Pendenza superabile PANDA

              ...anche se il tizio che l'ha scritta lì non ha la più pallida idea di COSA abbia scritto! :-)
              Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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              • #37
                si, sembra quella, solo che ha usato un coefficente di attrito volvente di 0.85 (quando i dati tabbellati riportano 0.035), e 9.77 come forza di gravita' (quando e' 9.81 al livello del mare); poi per il resto ha impostato senza considerare seno o coseno del grado di discesa, ma alla fine ci e' arrivato... nella partenza da fermo ha usato 0.95 contro un dato tabellato di 1.0.
                l'unico appunto e' che in un motore endotermico, per ottenere la coppia massima, si deve portare al regime di coppia massima a piena richiesta di potenza (a tutta manetta) e poi slittare con la frizione (bruciandola?). in un motore elettrico la coppia e' costantemente al massimo in tutti i regimi con decurtazione dell'attrito volvente dei cuscinetti e del rendimento magnetico (che di solito e' comunque sempre alto per i magneti permanenti e lievemente in discesa per quelli ad induzione)... poi ci sono i rendimenti degli organi elettronici.

                Originariamente inviato da jumpjack Visualizza il messaggio
                A me dell'aderenza, del grip e dell'attrito statico non importa un piffero.
                E sto cercando formule valide per qualunque scooter, non per il mio in particolare.
                si, pero' jj almeno qualche dato bisogna fissarlo, tipo il Cx per la superfice frontale...
                poi, a seconda del pilota, del giubbotto che ha indosso, della posizione che adotta..
                cioe', e' pure inutile parlare di Cx con uno che guida cosi':
                http://3.bp.blogspot.com/_VjKnsRQ11t...ie-600x399.jpg
                pero' se si mettono dei paletti, tipo corporatura media, giubbottino di in nylon, posizione normale o leggermente raccolta, i piu' o meno 10% del prodotto Cx per superfice frontale si possono anche digerire (anche perche' gia' oltre i 70Km/h il 10% in piu' o in meno fanno variare di ben poco la velocita', a pari potenza; e' il consumo che viene digerito male).

                adottando convenzionalmente un Cx di 0.6 e una superfice di 0.7m^2, possiamo prendere per buono un CdA a 0.4, lasciando comunque il Cr a 0.03 metri...
                gia' con questi dati per portare l'ecojumbo (scooter ad esempio) a 75Km/h ci vogliono 3200W (circa 3800W considerando un 80-85% di rendimento), che piu' o meno e' quello che effettivamente fa'.
                certo, piu' sono accurati i dati piu' e' accurata la previsione matematica.
                Ultima modifica di lucusta; 18-12-2012, 23:22.

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                • #38
                  Siete fuori di testa... in senso buono!
                  Lucusta, in che scuola hai studiato fisica? Qui comunque serve anche meccanica razionale, meccanica delle macchine...

                  Come Spuzzete mi tiro indietro dal dare un contributo attivo (per ora), non ho tutto questo tempo e credo che iniziando così non si ottenga molto. Continuo però a fare il rompiscatole, sperando di farvi capire che state esagerando con approssimazioni da una parte e tentativi di precisioni estreme dall'altra.
                  Volete progettare un veicolo o imparare a valutare qualcosa già fatto? Un po' cambia la musica...

                  La mia formuletta me l'ero ricavata e sono contento che alla fine coincida con quelle del settore... vuol dire che ancora ci sto con la testa.

                  Jump, se sei convinto che i pollici siano della ruota...capisci che devi studiare? I pollici sono dei cerchi, perciò si può evitare di usarli: la circonferenza della ruota dipende da pollici del cerchio e dal pneumatico (225/50 R17 ha circonferenza diversa da 225/65 R17...) o le trovi su tabelle in internet o la misuri.

                  Prima di tentare di risolvere equazioni differenziali meglio conoscere almeno (sempre evitando unità di misura strane) le relazioni fondamentali tra potenza e coppia, e roba simile... si era partiti addirittura dal definire P=VxI se ricordo bene (anche troppo banale) e siete arrivati a formuloni poco utilizzabili (e da controllare comunque)

                  Lucusta, il 3d mi interessava, volevo postare anch'io un po' delle mie formule, ma così è troppo dispersivo! Inutile mettere mille link (anche se interessanti vanno verificati) e pensare ad alta voce, meglio ragionarci su e mettere considerazioni e conclusioni personali, ma filtrando un po' di contorni eccessivi.

                  Resto convinto che gli attriti sarebbe meglio lasciarli alla fine...non ha senso ipotizzare numeri (es, cito Jumpjack, tra 0,5 e 1! Cioè un'incertezza del 100%...)
                  Oppure, che senso ha ipotizzare un Cx? Boh, se me lo fate capire...

                  Invece io ho ottenuto la formula (e se ne possono ottenere molte) partendo da leggi della fisica molto note e più utilizzabili, come la conservazione dell'energia, le relazioni tra forza, potenza, accelerazione ecc...
                  I tempi di accelerazione si ricavano dai dati del motore...provateci a casa (compitino) e postate la formula se riuscite a ricavarla (o la trovate su internet) DOPO averne verificato la correttezza, es con qualche dato di auto in commercio...

                  Io la mia l'ho verificata con i dati delle mie macchine...Lucusta, se parlo di motori endotermici è solo perchè ci sono familiari e c'è più materiale disponibile... e le formule sono le stesse!

                  E infine una considerazione per stimolare la vostra attenzione e non essere solo critico...
                  Nei motori elettrici, lo dico perchè parlate di cose molto complesse ma di questo no, ci sono vari dati che vanno interpretati (se disponibili) e CAPITI:
                  -potenza del motore: c'è quella continua, che può dare senza surriscaldarsi per un tempo indefinito, e poi viene definita una 'potenza di picco' secondo varie normative, che il motore può fornire solo per un certo intervallo di tempo.
                  Quindi quando si parla di pendenza superabile e/o accelerazione bisogna capire quale potenza va considerata: per la pendenza direi quella continua...per le accelerazioni quella di spunto.
                  Sulla Ecolà (motore da 1kW) misurate correnti di 80-90 ampere in accelerazione, o anche più...da 36 V vuol dire più di 3kW...

                  -potenza fornita dal controller: è forse più importante della precedente! Infatti un progetto serio non può fondere il motore, quindi il controller in realtà fornisce una potenza istantanea secondo varie curve, che magari cambia con la carica residua, con le temperature di motore e componentistica elettronica ecc ecc... lo faceva già la FIAT sulle auto elettriche di più di 10 anni fa (studiatevi per esempio l'Elettra), figuriamoci oggi

                  -curve di coppia e di potenza: a parte i noti discorsi (teorici ma abbastanza veritieri) sulla coppia 'idealmente costante' di un po' tutti i motori elettrici, per quanto detto prima è ovvio che in realtà non è generalmente così...forse lo è su qualche cinesata, ma i controller in realtà forniscono una certa curva, anzi spesso hanno la possibilità di scegliere diverse curve di erogazione

                  -rendiment
                  i: in generale nei calcoli di autonomia contano attriti e dispersioni varie, non solo meccanici ma anche elettronici... il controller ha un suo rendimento, che di solito non viene fornito... anche i motori elettric hanno un rendimento non costante, ma ottimo in un certo campo di utilizzo.

                  Beh, forse non siete della mia opinione ma a me piacerebbe di più una discussione impostata così, per capire e far capire la sostanza dei problemi PRIMA di provare a risolvere mille equazioni. Una cosa per volta, a piccoli passi, cominciando dalle discussioni di base nella sezione manuali (inutile direi ridefinire le leggi di Ohm e dintorni...)
                  I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
                  https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                  • #39
                    Ciao,

                    ho trovato il tempo di buttare giu una foglio excel veloce veloce con qualche dato per stimare l'autonomia degli scooter.

                    NB. I dati degli scooter (Wh/Km) sono casuali e non reali, non ho avuto tempo di ricercali, quelli dell'evt e del roller faam ce li ho da qualche parte.

                    Ovviamente il tutto si può espandere e migliorare, questa è solo una bozza di come vedo io le cose.



                    Autonomia_Scooter_Elettrici.xls
                    Bici elettrica MKIII : qui.

                    E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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                    • #40
                      ripeto: siccme Cx, A e MUr variano al variare del mezzo, non ha senso cercare IL valore "magico", bisogna considerare gli intervalli di valori possibili.
                      MUr=coefficiente attrito volvente

                      Questa dei pneumatici non la sapevo, e non capisco che senso ha dare il diametro del cerchione, chisseneimporta del cerchione? Come faccio a sapere quanto è larga l'intera ruota, copertone incluso??

                      Quanto a curve di coppia, tarature dei controller e rendimenti di elettronica e motore, ovviamente non mi intressano visto che, ripeto per l'ottantasettesima volta, sto cercando formule generalizzate di verifica di plausibilità dei dati forniti dal costruttore: sono l'unico modo per poter comprare uno scooter "per corrispondenza", senza provarlo.... che è l'unica opzione per il 90% degli italiani,che non ha un importatore/costruttore di scooter elettrici vicino casa.

                      Spuzzete, non ho capito bene a che serve un foglio pieno di dati inventti, comunque gli darò un'occhiata, grazie.
                      Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
                      -- Jumpjack --

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                      • #41
                        JJ, diametro, non larghezza; in effetti mu(v) non considera la larghezza del pneumatico, in quanto la forza su di esso esercitata dal peso si dovrebbe distribuire uniformemente, quindi piu' e' largo' meno pressione si avrebbe per cm quadrato, quindi dovrebbe rimanere costante; nella realta' pero' sappiamo tutti che una gomma piu,' larga dissipa piu' energia di una stretta.
                        Mi spieghero' maglio quando arrivo sul pc , perche col tablet e' difficile scrivere.

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                        • #42
                          pardon, anch'io scrivo col tablet, e ho abbreviato "diametro totale della ruota composta da cerchione e copertone" con "larghezza", non ci pensavo che in effetti delle ruote si dà anche la... larghezza (del battistrada), della quale nun me po' fregà de meno! :-)
                          Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                          • #43
                            Originariamente inviato da jumpjack Visualizza il messaggio

                            Spuzzete, non ho capito bene a che serve un foglio pieno di dati inventti, comunque gli darò un'occhiata, grazie.

                            Pieno di dati inventati? Ci sono i dati di 3 scooter, con la possibilità d'inserire valori "custom".

                            Per favore leggi e comprendi quello che ho scritto. Soprattutto guarda il foglio che ho fatto.
                            Come già scritto nel messaggio precedente, i dati li ho messi a spanne perchè non li avevo sottomano, comunque si possono aggiornare una volta trovato il valore reale, che può essere chiesto agli utenti del forum per ogni modello di scooter.
                            Ripeto che il foglio è stato fatto in poco tempo e che può essere ampliato e migliorato.
                            Bici elettrica MKIII : qui.

                            E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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                            • #44
                              ah,ho visto...
                              avevo capito che avresti fatto un foglio per raccogliere i vari dati reali che hai trovato in passato!
                              Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
                              -- Jumpjack --

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                              • #45
                                Si, si jump, dammi un po' di tempo!I dati ci sono, sono da qualche parte nell'hard disk portatile che ho qui.

                                Tra lavoro, cene e regali da fare non sono mai a casa!
                                Bici elettrica MKIII : qui.

                                E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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                                • #46
                                  EUREKA! La chiave è la tangente iperbolica (tanh), che descrive il moto accelerato con attrito.
                                  Mentre la chiave ... di ricerca è "terminal velocity plot"; poi è solo una questione di determinare le costanti giuste caso per caso...

                                  L'equazione differenziale del moto di un mezzo che accelera a causa di una forza costante, immerso in un fluido e considerando anche l'attrito delle ruote ha la forma:
                                  Kv^2+mv'+Fattr=0
                                  v'=dv/dt= accelerazione

                                  e a quanto pare la sua soluzione è nota se v' ha coefficiente 1,cioè:
                                  K/m v^2 + v' + Fattr/m = 0

                                  Infatti se ho:
                                  v'=g-(L/M)v^2

                                  si ha:
                                  v=sqrt(gM/L)*tanh(t*sqrt(gL/M))

                                  cioè in sostanza
                                  v=k*tanh(qt)

                                  Ora inizia la caccia alle costanti! :-)

                                  nota: l'andamento a tangente iperbolica coincide coi dati sperimentali che ho raccolto personalmente su una decina di mezzi:

                                  dati sperimentali:
                                  Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   govecs-emax.jpg 
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ID: 1933667

                                  tangente iperbolica:
                                  Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   DiffEqMotionTerminalVelocitySlope_PlotDownSpeed.gif 
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ID: 1933668

                                  In attesa di calcolarmi le costanti, sto studiando questa funzione; visto che rappresenta la velocità, la sua derivata è l'accelerazione; graficamente, la pendenza in ogni punto della curva indica l'accelerazione in corrispondenza di quella velocità.
                                  Questa accelerazione è una funzione ancora più esotica, la secante iperbolica al quadrato:

                                  d(tanh)/dt = sech^2

                                  La generica funzione a*tan(bx+c) ha valore massimo (velocità limite) = a, mentre "b" regola la rapidità con cui si raggiunge quella velocità: più "b" è alto, prima si raggiunge la velocità massima.

                                  Tornando alla funzione generica:
                                  v = a*tanh(bx+c)

                                  l'accelerazione risulta pari a:
                                  A = a*b*sech^2(b*x+c)

                                  So che sembrano chiacchiere matematiche inutili, ma vi assicuro che la cosa si farà interessante quando al posto di a, b e c metteremo i coefficienti di attrito, la coppia, la massa e quant'altro! :-)
                                  Ultima modifica di richiurci; 19-12-2012, 18:53.
                                  Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
                                  -- Jumpjack --

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                                  • #47
                                    Spuzzete, non riesco ad aprire il tuo file... forse perchè uso openoffice...non è che puoi postare anche una versione ods?
                                    I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
                                    https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                                    • #48
                                      No, è che è un file .XSLX (Office 2007+) ma ha suffisso .XLS (Office 2003) , va solo rinominato.

                                      Doumento molto completo sulla dinamica delle automobili ibride:
                                      http://groups.engin.umd.umich.edu/vi...MI_S06_HEV.pdf

                                      Dati, dati, dati, centinaia e centinaia di numeri!
                                      PERFORMANCE OF CONVENTIONALLY POWERED VEHICLES TESTED TO AN ELECTRIC VEHICLE TEST PROCEDURE

                                      E' un documento della NASA che confronta le prestazioni di veicoli elettrici e a benzina.
                                      E' del 1977....
                                      In pratica hanno sottoposto 4 veicoli a benzina/diesel alle prove cui normalmente sottoponevano i veicoli elettrici.

                                      The tests were conducted according to ERDA
                                      Electric and Hybrid Vehicle Test and Evaluation Procedure,
                                      described in appendix E of reference 1. This procedure is
                                      based on the Society of Automotive Engineers (SAE) J227a
                                      procedure. Seventeen electric vehicles have been tested
                                      under this phase of the program, 12 by NASA, 4 by MERADCOM,
                                      and 1 by the Canadian government. In addition, the Lewis
                                      Research Center tested conventionally powered counterparts
                                      of four of the electric vehicles under the same test
                                      procedure.
                                      I 4 veicoli erano:
                                      • Volkswagen Transporter
                                      • Renault 5
                                      • AMC Pacer
                                      • AM General WJ-5


                                      ...che a quanto pare all'epoca esistevano anche in versione elettrica!
                                      The vehicles
                                      were selected because they are conventional counterparts of
                                      electric vehicles previously tested by NASA
                                      I test delle rispettive versioni elettriche sono in questi documenti:


                                      0-45 km/h in 30 secondi, autonomia di 150 km a 40 km/h.

                                      Sto parlando di una macchina, non di uno scooter... :-) La renault 5 elettrica del 1977!

                                      Capite ora perchè "qualcuno ha ucciso l'auto elettrica", 30 anni fa? ;-) (però forse ho capito male la tabella di pag.36, non ne ho ancora letto la spiegazione...)

                                      Comunque sia, lunga vita al litio!!! :-)
                                      Ultima modifica di jumpjack; 19-12-2012, 20:26. Motivo: post consecutivi
                                      Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
                                      -- Jumpjack --

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                                      • #49
                                        Originariamente inviato da riccardo urciuoli Visualizza il messaggio
                                        Spuzzete, non riesco ad aprire il tuo file...
                                        Ciao Riccardo,

                                        fammi sapere se sei riuscito ad aprire il file, se non riesci ad aprirlo te lo posso mandare via email, alcuni formati non sono supportati dal forum e non si può fare l'upload.

                                        Come dice Jumpjack, il file è un xlsx, che ho rinominato in xls perchè l'estensione xlsx non viene accettata dal forum.

                                        Non uso openoffice, ma dovresti comunque riuscire ad aprire il file con un excel viewer (gratuito).
                                        Bici elettrica MKIII : qui.

                                        E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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                                        • #50
                                          fatto! Non so perchè me lo salvava di 2kB...

                                          Ho dato un'occhiata veloce ieri notte, se ho capito bene usi per calcolare l'autonomia un fattore costante (litio 0,95, piombo 0,55).

                                          Si può migliorare la stima introducendo la formula dell'effetto Peukert, se trovo i miei vecchi calcoli li aggiungo
                                          I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
                                          https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                                          • #51
                                            Ciao Riccardo,

                                            Si, hai ragione, ho fatto così e c'è un motivo. I dati li ho ricavati da prove reali ( a parte il Ni-MH per mancanza di batterie adeguate a disposizione..ho solo stilo e ministilo) e anche da discussioni presenti qui sul forum, alcune addirittura sul vecchio forum.

                                            Quei valori sono stati messi tenendo conto di una scarica media a 1C. Il mio approccio è molto semplicistico, penso che introducendo la formula dell'effetto Peukert dovrai poi tenere conto in qualche modo del fattore "C" (o quanta corrente scarichi) oppure s'introduce una formula per calcolare l'effetto Peukert in base ai Kwh del pacco bat e la potenza erogabile dall'accoppiata controller/motore?.

                                            Bisogna poi considerare anche chi userà la tabella: diciamo che per un utente medio che a malapena distingue tra Volt e Ampère le cose sono già complicate così.

                                            Comunque dipende tutto da cosa si vuole fare. Qual è il traguardo finale di questa discussione? Se si vuole fare un simulatore tipo quello di ebikes.ca allora il mio foglio excel si può anche ignorare.
                                            Se invece si cercano dati vicini alla realtà come autonomia rispetto ai dati forniti dal costruttore/venditore penso che la mia tabella si avvicina molto a quella che è poi la realtà.

                                            Modificate pure il foglio excel che ho postato, sono interessato a vedere dove arriviamo con tutte queste ipotesi e formule.
                                            Bici elettrica MKIII : qui.

                                            E-bike / li-ion batteries / electronics / etc. : jacopo.tk

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                                            • #52
                                              purtroppo il tempo sotto le festivita' e' tiranno, come dice il buon Spuzzete.

                                              io vorrei fare un simulatore simile a quello di ebikes.ca, ma con dati ottenuti da prove pratiche.
                                              a mano a mano che si affinano i dati, la simulazione si avvicinera' alla realta'.
                                              certo, arrotondando i valori con formule piu' semplici e' piu' facile calcolarlo, ma all'utente medio, a cui si chiedono solo dati del proprio veicolo o modello del veicolo se gia' tabellato, che glie ne importa di come vengono calcolati se le formule nemmeno le vede?
                                              l'importante e' la consistenza della simulazione.
                                              il grado di semplicita' serve solo per apprezzare in tempo reale quanto si riesce ancora a fare con le batterie se eventualmente si usa un dataloger dell'attivita' d'uso del veicolo (il wattmetro in continuo di cui stavamo gia' parlando in un'altra discussione); giusto per renderlo piu' facile da calcolare ad una semplice macchinetta con un chippetto da nulla.
                                              la stima delle prestazioni, invece, puo' essere usata da chi ha intenzione di modificare/cambiare qualche cosa del proprio mezzo (siano esse batterie o motore o controller, o peso o gomme...).

                                              per quanto riguarda il coefficente di attrito delle gomme, vorrei solo puntualizzare quanto detto prima.
                                              mu prende in considerazioe solo il ragio della gomma, perche' in effetti e' teorizzato su una ruota praticamente indeformabile;
                                              i pneumatici hanno per prima cosa diversa impronta a terra (dovuta a tutte le differenti intagliature del disegno), e poi hanno una accentuata deformabilita' che di fatto ne modifica la loro misura: una gomma gonfia a 3 bar assoluti fara' sicuramente meno attrito di una gonfia a 1,5 bar assoluti, perche' ne cambia considerevolmente l'impronta a terra.
                                              una gomma di un costruttore avra' un'impronta diversa da quella di un'altro costruttore, per il disegno e per il fatto che il raccordo della pancia in senso longitudinale puo' essere considerevolmente diverso.
                                              da qui la stima che si fa' a grandi linee di questo coefficente, che deriva essenzialmente dall'attriro viscoso che c'e' tra' asfalto e gomma, dalla superficie di contatto, dalla struttura dei due materiali, e dalla pressione che viene esercitata.

                                              in teoria la pressione conterebbe poco, perche' se carico 10cm^2 con 10Kg avro' 1Kg/cm^2, se i 10Kg li carico su 20cm^2 avro una pressione di 0,5Kg/cm^2; diminuisce la pressione, ma aumenta considerevolmente l'attrito viscoso per via della maggiore superficie.
                                              essendo variabili inversamente proporzionali, nella formula dell'attrito viscoso, pressione e superficie praticamente daranno sempre lo stesso risultato, ossia una gomma che carica 10Kg su asfalto avra' piu' o meno lo stesso attrito viscoso, sia esso per 5cm^2 per 100cm^2.

                                              il fatto che una gomma larga consuma di piu' e' dovuto essenzialmente alla questione che questa appoggia su una maggiore superficie, perche' ha meno intagli e la minore deformazione della gomma sulle spalle fa' si che la superficie di contatto sia anch'essa maggiore, ma dipende essenzialmente proprio dal disegno del pneumatico e dalla sua reale deformita'.
                                              le gomme larghe servono principalemente per aumentare l'attrito in senso ortogonale, per dare piu' tenuta in curva; una slick da corsa con una determinata mescola, che sia 200mm o 300mm fa' cambiare poco la questione dell'attrito volvente (cambia essenzialmente l'aerodinamica, perche' la gomma, nel suo vorticoso rotolamento, provoca molti attriti aerodinamici), ma cambia parecchio la tenuta in curva, anche perche' cambiano essenzialmente le forze che gravano sulle singole gomme, interne o esterne.

                                              EDIT:
                                              tutta questo ragionamento perche' in effetti non mi va' di scomporre il coefficente di attrito degli pneumatici; volevo solo ragionare quanto sia marcata la sua influenza, in quanto su un mezzo leggero non e' molto preponderante la potenza dissipata dalle ruote, ma su veicoli pesanti incomincia ad essere abbastanza sostanziosa.
                                              considerando che un'auto media a 100Km/h consuma circa 14-17KW alla ruota, e che almeno 1/3 della potenza e' solo per i pneumatici (quindi dai 4.5 agli 6KW), e che la potenza assorbita per l'attrito volvente e' comunque proporzionale alla velocita', gia' a 50Km/h si ha una dissipazione di potenza dai 2 ai 3KW... per un'auto e' importante, per uno scooter che pesa 1/10 molto meno (un'auto normale pesa 1400-1500Kg in ordine di marcia, mentre uno scooter arriva a 200Kg con il pilota, quindi l'attrito dovrebbe essere proporzionale al peso).

                                              per ora sto' tirando fuori i vecchi QR (dove un calcolo del genere lo fanno al banco prova) per scorporare la potenza assorbita dall'aerodinamica di alcuni veicoli di cui si conosce il CxA, per trovare un valore medio di mu... poi, che le mescole per le moto sono sensibilmente diverse e' un'altro conto (perche' fare 10-12.000 Km con le gomme su un'auto e' normale, su uno scooter che pesa 1/10 e quasi utopia, quindi le mescole sono sicuramente piu' morbide, e quindi mu e' sicuramente piu' alto).
                                              Ultima modifica di lucusta; 20-12-2012, 20:38.

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                                              • #53
                                                Eccovi un regalo di natale :-) :


                                                Un paio di link a... vari link a software di simulazione di veicoli elettrici (tutti ancora da trovare e provare):

                                                Vehicle Technologies Program: Software Tools

                                                NREL: Vehicle Systems Analysis - Related Links

                                                ESTSC - Find the latest in U.S. Department of Energy Software (cercare "electric vehicle")




                                                Possibile fonte di molti preziosi dati su veicoli esistenti:
                                                OSTI, Office of Scientific and Technical Information, USDOE | Speeding access to science information from DOE and Beyond



                                                Sarebbe bello riuscire a trovare i download di questi, per esempio:

                                                PSAT-PRO Control software for simulating and rapid prototyping of any kind of HEV

                                                SIMPLEV2.0 Simple Electric Vehicle Simulation

                                                EAGLES1.1 Electric and Gasoline Vehicle Fuel Efficiency Analysis

                                                DIANE2.1 Electric Vehicle Battery Performance



                                                Grafici interessanti:
                                                Alternative Fuels Data Center: Maps and Data

                                                Tesi su progettazione veicolo elettrico:
                                                http://www.lucapiancastelli.ing.unib...20Corcella.pdf


                                                Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, theory and design - Second Edition
                                                Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                                • #54
                                                  Ecco una parte dei risultati delle mie elaborazioni dei dati reperiti nei suddetti documenti e in altri, tra cui questo e questo



                                                  I restanti risultati li trovate qui:
                                                  Chi ha ucciso l’auto elettrica? Nessuno, si è suicidata ? Guida all'auto elettrica

                                                  Tornando alle pendenze superabili, ho trovato un ottimo testo da studiarsi a fondo:

                                                  Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory and Design

                                                  In questo potrebbero invece esserci dati sui mezzi moderni:
                                                  Modern Electric Vehicle Technology - Di Chung Chow Chan,K. T. Chau
                                                  Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                                  • #55
                                                    Ho trovato questa interessante formula su un libro intitolato "build your own electric vehicle" scaricato in rete...

                                                    Fa = Ci * W * a

                                                    E' una "rielaborazione" della classica F=m*a:
                                                    Fa = "forza di accelerazione"
                                                    W = massa veicolo
                                                    a = accelerazione
                                                    Ci è un "fattore di correzione" che mette in conto nella massa anche le "masse apparenti" equivalenti alle masse rotanti del veicolo (ruote, motore e trasmissione); A sua volta Ci è dato da:

                                                    Ci = I + 0.04 + 0.0025 * (Nc)^2

                                                    Nc = rapporto di trasmissione completo (rapporto marcia * rapporto di trasmissione)

                                                    Cosa sia "I" non è dato sapere, ma vengono dati questi valori tipici per Ci:
                                                    Tra 1,1 e 2,4, a seconda della marcia, per un mezzo a benzina, con 2,4=prima marcia.
                                                    Tra 1,06 e 1,2 per le auto elettriche; per gli scooter elettrici con motoruota senza trasmissione penso sia un valore molto vicino a 1.

                                                    In queste slide ci sono tutte le formule di cui abbiamo bisogno (finalmente!):
                                                    http://smartenergyhub.org/resources/...nentSizing.pdf

                                                    Ovviamente non posso unire questo mex al precedente, altrimenti nessuno saprà che l'ho inserito!
                                                    Ultima modifica di nll; 28-12-2012, 18:45. Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente
                                                    Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                                    • #56
                                                      Anche se ci sono poche descrizioni dei fattori usati sono formule usabili, pur essendo questo basato sull'analisi di un HIV.
                                                      Rimane comunqe il problema di determinare CdA, ossia coefficente aerodinamico per superfice frontale.
                                                      Come mu ha usato un fattore 0.009 .

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                                                      • #57
                                                        Originariamente inviato da jumpjack
                                                        In queste slide ci sono tutte le formule di cui abbiamo bisogno (finalmente!):
                                                        http://smartenergyhub.org/resources/...nentSizing.pdf
                                                        Cribbio, non mi ero accorto che il file fa parte di un corso universitario sui veicoli ibridi in 24 lezioni!!!
                                                        smartenergyhub - Resources: Electronic Fundamentals of Hybrid and Electric Vehicles (EFHEV)

                                                        Le ho lette quasi tutte ho trovate le definizioni di tutti i fattori tranne uno, C1: è correlato all'attrito volvente, ma non ho capito in che modo; forse è il fattore che lo fa variare con la velocità, ma essendo piccolissimo (milionesimi di non so cosa) probabilmente viene in genere trascurato... boh?

                                                        edit:
                                                        Ah, trovato qualcosa:
                                                        C1=C0*V^2 / 100 (http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=543070)
                                                        f = f0 + f1 v (forza di attrito volvente) ( http://aspeckt.unitbv.ro/jspui/bitst...4030-Paper.pdf )
                                                        Attrito volvente nei treni: http://www.inrets.fr/ur/lte/publi-au...del7b_rail.pdf
                                                        Studio potenzialità frenata rigenerativa: http://www.transportation.anl.gov/pdfs/HV/478.pdf (C1 definito come pari a 0,000115)

                                                        Aperto thread a parte sul cambio:
                                                        http://www.energeticambiente.it/veic...ve-perchè.html
                                                        Ultima modifica di nll; 28-12-2012, 18:46. Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente
                                                        Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                                        • #58
                                                          Il cambio nei veicoli elettrici: serve o non serve? Perchè?

                                                          Ho finalmente trovato i dati sul meccanismo fisico che regola il funzionamento del cambio, in questo eccezionale PDF così importante che almeno le slide principali voglio postarle come immagini, per i posteri.
                                                          http://smartenergyhub.org/resources/1125/d...V_Lecture_2.pdf



                                                          Curva di coppia ideale



                                                          Curve di coppia/potenza per ICE (internal combustion engine)



                                                          Curve di coppia/potenza mezzo elettrico



                                                          Curve di coppia per auto a benzina con cambio manuale



                                                          Curva di coppia di mezzo elettrico senza marce



                                                          Curva di coppia desiderabile sovrapposta a curve di coppia ICE
                                                          Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                                          • #59

                                                            Confronto curve di coppia ICE/elettrico



                                                            Curve di coppia cambio automatico a 3 velocità



                                                            Curve di coppia e pendenza superabile per veicolo ICE



                                                            Curve di coppia e pendenza superabile per veicolo elettrico

                                                            In un altro documento (Lecture 7: ECE495: Electronic Fundamentals of Electric Vehicles Maher Rizkall ) ho invece trovato come varierebbe la curva di coppia di un mezzo elettrico utilizzando le marce:


                                                            curve di coppia per veicolo elettrico con marce

                                                            Questo infine è un andamento abbastanza realistico della coppia di un motore elettrico: è costante solo fino a una certa velocità, poi va calando secondo una certa curva a potenza costante, e infine ha il suo andamento "naturale"; l'andamento costante è forzato dalla centralina, che limita la corrente per evitare la fusione del motore; quello a potenza costante penso sia anch'esso pilotato dalla centralina, che invece forse non interviene nell'ultima parte:

                                                            [IMG=012torqueelec.th]http://img832.imageshack.us/img832/3696/012torqueelec.th.jpg[/IMG]
                                                            Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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                                                            • #60
                                                              Stavo cercando di realizzare un foglio Excel che, a partire dalle specifiche di uno scooter, ne tracci la curva velocità/tempo, in modo da pter valutare le prestazioni dello scooter e confrontarle con quelle di altri scooter con un rapido colpo d'occhio.
                                                              Sono riuscito a ottenere "qualcosa", ma i risultati non mi convincono, ottengo valori di velocità un po' bassi. Così ho provato a cercare in giro se qualcun altro ha mai fatto prima una cosa del genere... ed ho trovato questo foglio excel mostruoso!!!



                                                              Sì, neanche sembra un file excel, ma lo è, ed è composto da una DECINA di complicatissimi fogli zeppi di formule e dati preinseriti.
                                                              Contiene anche un piccolo database di veicoli (moto e macchine), ma a benzina, con tutte le indicazioni di potenza, coppia, rapporti di marce ecc, che servono a tracciare i grafici.
                                                              Purtroppo credo che il foglio risalga al 2005 come il suo gruppo yahoo, quindi dubito che venga ancora mantenuto.... ma se riuscissimo a capire come inserire mezzi elettrici nel database, avremmo uno strumento molto potente per esaminare questi mezzi!

                                                              Trovate il file qui:
                                                              http://www.offroadvw.net/exceldyno/
                                                              Ultima modifica di jumpjack; 23-01-2013, 11:07.
                                                              Batterie, DoD e profondità di scarica: *** Scaricare le batterie solo fino a metà prima di ricaricarle. *** Al piombo da 60 km: usata 20 km per volta durerà 60.000 km, 60 km per volta ne durerà 12.000. *** Al litio da 60 km: usata 20 km per volta durerà 120.000 km, 60 km per volta durerà 60.000 km.
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