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Facciamoci la minicar ibrida!

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  • Facciamoci la minicar ibrida!

    Ora che le batterie al litio hanno finalmente preso piede, comincia ad avere senso pensare di usare una minicar elettrica per spostarsi (quelle al piombo erano troppo scarse in accelerazione e in salita per essere più che ciclomotori).

    Quindi, non resta che trovare una "macchinina" di base, in cui installare batterie al litio e gruppo elettrogeno!
    Oppure partire direttamente da una già al litio e aggiungerci il G.E.

    Per farlo, ovviamente, bisogna avere ben chiare le questioni di assorbimenti, consumi, attriti di aria e ruote, pendenze superabili.... insomma, ci vuole un po' di fisica! Sto cercando di mettere su un foglio excel o una pagina che permetta di fare i conti anche a chi invece la fisica non la conosce, ma nel frattempo qualcuno potrebbe iniziare a cercare gruppi elettrogeni potenti ma piccoli; tempo fa ne ho trovati diversi interessanti, arrivano a 1 kW di potenza in spazi di 30x40x50 cm, ma ce ne sono anche di più potenti: tutto dipende da quanto spazio c'è disponibile a bordo per installare il grupppo!
    Quindi, sotto con metri e righelli a misurare Estrima Birò, StartLab Open, GreenGo Icar0, Ingaeta Ingo, e qualunque altro macinino elettrico riuscite a trovare in giro!

    Tenete presente che il consumo medio di una minicar è sugli 80 Wh/km, e che le batterie al LiFePO4 possono essere ricaricate anche a 1C, cioè in un'ora.

    Secondo me si potrebbe pensare a due pacchi in parallelo: da usare insieme per brevi percorrenze, da usare uno per volta per lunghi viaggi "ibridi", così quando una batteria è scarica, l'altra viene ricaricata: l'elettronica dovrebbe risultare molto più semplice di quella per ricaricare e contemporaneamente usare la batteria!
    Però ovviamente anche da sola la batteria deve essere in grado di erogare la corrente necessaria senza rovinarsi: ci sono batterie che possono erogare 1C continuo, altre anche 10C continui o persino 30C continui, ma ovviamente il prezzo cambia!

    Orientativamente, la fisica dice che per far muovere una minicar a 90 km/h dovrebbero servire 9kW di motore.
    Velocità superiori per mezzi che non possono pesare per legge più di 400 kg senza batterie non mi sembrano prudenti.

    Sto affinando le formule, per ora ho ottenuto questa tabella velocità/potenza/consumo (ma i consumi mi sembrano sottostimati, forse perchè le formule attuali considerano un viaggio di un'ora in pianura a velocità costante):
    codice:
    km/h	W	Wh/km
    10	 231 	 23 
    20	 523 	 26 
    30	 934 	 31 
    36	 1.264 	 35 
    40	 1.526 	 38 
    50	 2.358 	 47 
    54	 2.771 	 51 
    60	 3.490 	 58 
    70	 4.982 	 71 
    80	 6.894 	 86 
    90	 9.286 	 103
    Altra tabella, per dimensionare le batterie (considerando consumi incrementati del 20%):

    codice:
    km/h	W    Wh/km+ 	 Wh/50km 50%	€
    50	 2.358 	57	 2.829 	 5.658     	  2.829 
    54	 2.771 	62	 3.079 	 6.158       	  3.079 
    60	 3.490 	70	 3.490 	 6.979      	  3.490 
    70	 4.982 	85	 4.270 	 8.540  	   4.270 
    80	 6.894 	103	 5.170 	 10.341 	 5.170 
    90	 9.286 	124	 6.191 	 12.382 	 6.191
    Significa, ad esempio, che per avere un'auto che può andare a 90 km/h fissi per 50 km scaricando le batterie solo al 50% servono 6191 euro di batterie.
    Però le Litio si possono scaricare anche all'80% (alcune al 100%) pur mantenendo oltre 1000 cicli, quindi magari possiamo considerare un DoD dell'80% e abbassare un po' i prezzi:

    codice:
    km/h	  €
    50	1.768
    54	1.924
    60	2.180
    70	2.668
    80	3.231
    90	3.869
    A me andrebbe bene una minicar che superi i 70 all'ora (purche siano reali), di arrivare a 90 non mi interessa.

    Pero' bisogna trovarne una stabile, Birò e Startlab non sono adatte a queste velocità.
    Ultima modifica di jumpjack; 12-04-2013, 13:11.
    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 --

  • #2
    Ho spostato la discussione perchè se ho ben capito ipotizzi di costruire una vetturetta ibrida 'in casa'. Quindi si tratterebbe di un prototipo privato che, ricordiamolo, non potrebbe circolare su strada se non si effettua una omologazione. E oltretutto allo stato attuale in Italia la vedo ancora dura!
    Poi vabbe'...io sono un po' 'contro' gli ibridi, o per lo meno sarà la via più realistica per spostarci verso la mobilità elettrica, ma io preferisco l'elettrico puro! Se dobbiamo giocare giochiamo pesante!

    Detto questo, non sono così sicuro che separare la batteria in uso e quella in carica ridurrebbe costo e complessità; anzi credo che un qualsiasi generatore potrebbe semplicemente andare a fornire energia all'unica batteria a bordo, la batteria è un 'polmone' e la corrente dal generatore si dividerebbe automaticamente tra batteria e motore. Salvo ovviamente interazioni e disturbi indesiderati tra generatore e inverter, che si possono risolvere. Sarebbe anche meno stressante per le batterie, invece di un ciclo di carica e scarica 'completo' si potrebbe inserire il generatore solo sotto una certa capacità residua e/o in previsione di un viaggio lungo.
    Appassionato (esperto?) di risparmio energetico e veicoli elettrici.
    I miei articoli qui:
    https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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    • #3
      A quanto ho capito, l'omologazione non riguarda le batterie (non compaiono nemmeno sotto la voce "massa del veicolo"), quindi non si dovrebbe riomologare niente, se non cambi il motore.
      E non essendo il gruppo elettrogeno collegato al motore, non cambia nemmeno l'alimentazione: stai solo caricando la batteria di bordo.
      Pero' non conosco in dettaglio la normativa... sempre che esista....
      L'ibrido comunque servirebbe per percorrenze "esagerate", contro la cinquantina di chilometri in solo elettrico per gli spostamenti di tutti i giorni,
      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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      • #4
        Hai ragione io però intendo un'istallazione ragionevolmente sicura...
        Quindi: cambiare batterie in teoria si può ma sicuramente se cambia il peso del veicolo dovresti riomologarlo o comunque correggere il peso sul libretto (almeno sulle auto è riportato).
        Un generatore a bordo non è che lo puoi mettere nel baule e basta, il collegamento elettrico e relativa circuiteria, e soprattutto lo scarico dei gas all'esterno e l'insonorizzazione...
        Ovvio che se togli il tutto alla revisione passa, ma in caso di incidente o se ti fermano mentre è collegato e acceso... e poi magari esiste una norma di sicurezza (molto probabile) che ne vieta l'uso su veicoli in movimento.

        Comunque ho solo voluto precisare e spostare perchè gli ibridi ufficiali sono quelli omologati come tali. L'idea in sè non è assurda, se ne era parlato anche per la Elettra... sicuramente più efficiente di un pannello solare per il 'biberonaggio', che darebbe molto meno energia, però anche meno ecologica!
        Appassionato (esperto?) di risparmio energetico e veicoli elettrici.
        I miei articoli qui:
        https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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        • #5
          Buongiorno Jumpjack!
          Per il calcolo della potenza necessaria, necessita di molte correzioni:
          - area frontale (in m2)
          - cx (ininfluente o quasi fino ai 40 km/h, diventa poi mooolto influente)
          - temperatura dell'aria (la densita' aumenta diminuendo la temperatura)
          - resistenza al rotolamento dei pneumatici e degli organi meccanici rotanti (cost-down)
          - pressione dei pneumatici e relativa impronta a terra (maggior peso veicolo, presuppone una maggior pressione del pneus)
          - angoli caratteristici dell'assetto veicolo (maggiori angoli di incidenza aumentano la potenza assorbita).
          Tralasciamo per il momento la inclinazione della curva di accelerazione, vediamo per ora di farlo muovere con una accelerazione "ragionevole".
          In seconda battuta, si vedra' cosa scegliere, se un veicolo full- electric, o ibrido, perche' il tutto dipende quanto si vuole dare come autonomia...
          Cordialmente
          Piero
          Ultima modifica di excalibur54; 18-04-2013, 13:29.
          Località: Grugliasco - Prov. TO - Gradi Giorno 2.687 - Zona Climatica E; Isolamento perimetrale con cappotto; sottotetto con 15 cm polistirolo e soffitto garage con pannelli 10 cm di isover; Pannelli 36 tubi heat pipe, Apertura 3.4m2 Orient./Inclin.:SUD-90°; Puffer ACS/riscaldamento 900 lt 5 serpentine; Fotovoltaico: 2.5 kWatt falda Ovest; 1,5 KWatt falda Sud; Caldaia con bruciatore Pellet PX22; Mobilita' in citta': SMART ED

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