Електро-автосам
https://electroavtosam.com.ua/forums/

Гибридная батарея свинец-литий
https://electroavtosam.com.ua/forums/viewtopic.php?f=32&t=268
Сторінка 1 із 3

Автор:  Stalker_W [ 05 трав 2014, 22:04 ]
Заголовок повідомлення:  Гибридная батарея свинец-литий

Сразу оговорюсь - ездить на свинце нельзя. Но если очень хочется, то можно.
Цель - получить уверенный пробег в 80км за очень небольшие первоначальные деньги с возможностью последующего усовершенствования батареи.
Идея уже звучала на форуме. Нужно взять свинцовые аккумуляторы, и сделать их разрядку максимально "тепличной". То есть разряжать постоянным током 0,5-0,7С на буферные литиевые аккумуляторы.
Техническая идея. Набирается напряжение свинцовой батареи несколько выше литиевой. Между разными типа аккумуляторов, ставится контроллер, стабилизирующий ток разряда свинцовых на литиевые аккумуляторы на уровне 0,5-0,7С. Потребление на двигатель берётся от литиевых аккумуляторов, позволяющие давать кратковременно большие токи при разгоне.
В дальнейшем умирающий свинец заменится секцией литий-полимерных аккумуляторов.
Расчёт.
Мощность, снимаемая с батареи равна
P = U*I = U* (k*C) = k*E
где k - коэффициент разрядного тока от ёмкости
С - ёмкость.
Итого, чтобы, например, постоянно иметь со свинца (характеристикой 0,7С) для равномерного движения мощность 7кВт нужно иметь ёмкость не менее
EPl = P/k = 7/0,7=10кВт*ч
При разгоне остальную мощность должна давать литий-полимерная батарея.
Например, для получения мощности 50кВт, литий должен давать
Pli = 50 - 7 = 43кВт
То есть минимальная ёмкость лития при 10С (пощадим аккумуляторы, не будем закладывать 20С) должна быть
ELi = 43 / 10 = 4,3кВт*ч.

Проверяем пробег. Заложим для запаса расход 150 Вт*ч/км. Тогда пробег будет равен
L = (EPl + ELi) / e = (10000+4300)/150 = 95км.
А зимой
Lзима = L / z = 95/1,3 = 73км.
Что меня устраивает. В редких ситуациях рекордных заездов недостающие 7км можно получить экономя стилем езды.
Итого, экономия будет в разности цены 10кВт*ч свинца и лития, за вычетом контроллера 30В 80А.

Пока очень хочется спать. Продолжение будет...

Автор:  Avtoirich [ 05 трав 2014, 22:20 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Хороший труд.
Но вижу недостаток - не учтены массо-габаритные показатели свинцовой батареи. Куда впихнуть эти 10 кВтч? И как усиливать подвеску? Если мы в основном ориентируемся на микролитражки типа ЗАЗ, Citroen Saxo и т.п.

Автор:  BATISKAF [ 05 трав 2014, 23:03 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Имея 4,3кВт*ч лития, я бы поставил его на мотоцикл и спокойно ехал 100-150 км.
Создание гибридной батареи мне кажется шагом назад. Такая батарея имеет больше минусов чем плюсов.

Автор:  Байкер83 [ 17 трав 2014, 13:49 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Литиевый аккумулятор так долго не продержится, такой буфер нада из конденсаторов или ионистора. Для основных литиевых аккумуляторов такой буфер тоже не помешал бы, постоянный ток разряда для любых аккумуляторов в пользу, кроме того при рекуперация тоже задействовать конденсаторный буфер и емкость его иметь достаточную для полного накопления энергии при остановки с максимальной скорости.

Автор:  Stalker_W [ 18 трав 2014, 16:17 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Ионисторы тут точно ставится не будут. Ну максиму для сглаживания пульсаций и интерференций от работы двух контроллеров.
Потому-что идея проекта в минимальной первоначальной цене. А цены на ионисторы вы сами можете посмотреть. Когда-то я даже делал на них сравнительный расчёт
Stalker_W писав(ла):
Энергия в суперконденсаторе W = (C * U2) / 2
Энергия в аккумуляторе W = I2 * R * t

где: С - ёмкость, Ф
U - напряжение, В
I - ток, А
R - сопротивление нагрузки, Ом
t - время, с

Возьмём обычный автомобильный кислотный аккумулятор на 12В, 100Ач и заставим отдавать его 10А в течении 10 часов. Сопротивление нагрузки равно
R = U / I = 12 / 10 = 1,2 Ом
Энергия в аккумуляторе равна
W = (I2) * R * t = (102) * 1,2 * (10*60*60) = 4,3*106 Дж
Энергия в одном ионисторе на 63 фарада 125 вольт
W = (C * U2) / 2 = (63 * 1252) / 2 = 0,5*106 Дж

То есть для замены одного свинцового аккумулятора необходимо поставить 8 ионистров 63Ф 125В общим весом 480кг и ценой 70400$
При этом цена почти не изменяется, если брать ионистор поменьше вплоть до 0,33Ф 5,5В.
Не слабо, правда?

Автор:  Байкер83 [ 19 трав 2014, 00:04 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Stalker_W
Ионистор только хотя бы как накопитель для рекуперации? Емкость его нужна примерно такая чтоб разогнать авто до 20 - 30 км/ч, дальше на аккумуляторах

Автор:  Михалыч [ 19 трав 2014, 03:51 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

А вот этот вариант, совершенно приемлем, если учитывать, что , именно стартуя с нуля, на максимальных скважностях
ШИМ контроллера, результирующие -ТОКОВЫЕ ПИКИ насилуют батарею, что не добавляет ей срока службы.
Но, увы, идея красива, пока не присмотреться к ней детальнее.
Неуправляемый разряд конденсатора и ионистора - Токовый пик, ниспадающий по эвольвенте с десятков тысяч ампер! ! ! Да конденсатору - не бОльно, а коллектору? - ВЫДЕРЖИТ ЛИ ?
Да, можно сделать его управляемым- укоротить амплитуду-растянуть по времени. Но , во что ЭТО обойдётся ? !
Вероятно, потому, эта красивая идея, до сих пор и не реализована.

Автор:  Stalker_W [ 19 трав 2014, 21:53 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Эта красивая идея похоронена в проекте Ёмобиля.

Прикиньте, какая ёмкость нужна, чтоб разогнать авто до 20км/ч?

Автор:  JoMC [ 20 трав 2014, 11:01 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Stalker_W писав(ла):
Эта красивая идея похоронена в проекте Ёмобиля.

Прикиньте, какая ёмкость нужна, чтоб разогнать авто до 20км/ч?

Кучка дорогих суперов максвелл и GM EV1 поехалa
http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=34&t=15794
Правда суперов наверное хватает только вокруг гаража проехать :D и без генератора в багажнике не обойтись

Зображення
Зображення
Зображення






Автор:  fakel [ 28 серп 2014, 16:53 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Stalker_W писав(ла):
Сразу оговорюсь - ездить на свинце нельзя. Но если очень хочется, то можно.
Цель - получить уверенный пробег в 80км за очень небольшие первоначальные деньги с возможностью последующего усовершенствования батареи.


Расчет в целом правильный но не верный. (и для свинца и для ионисторов)
расчет портится этой фразой - "очень небольшие первоначальные", а ионисторы считают как замену, а не дополнение к свинцу - получая закономерный вывод.

Вывод по расчету - не хватает ~15% емкости(0.7квт./5квт.) и мы бросаемся в свинец+контроллер.
Не думаю что 10 квт. свинца дешевля 0.7 квт. лития
Поэтому Батискаф отчасти прав(отчасти так как Stalker_W хочет ездить на автомобиле)

Я тоже сторонник(по некоторым причинам) использования свинца и пришел к выводу о необходимости использования гибридной батареи.(самостоятельно свинец не состоятелен)

Но в своих размышлениях я отталкивался от оптимизации токов потребления.
И пришел к выводу что оптимально в гибридной батарее на основе свинца важен баланс между свинцовой и литиевой(ионисторной) емкостью и в первом приближении она окажется пропорциональна удельной емкости свинца и лития(ионистора) соответственно.

ИМХО вышеприведенную задачу надо решать с решения вопроса - Сколько необходимо свинца(в первую очередь!) и лития(ионисторов) для преодоления ???? км. пути с **** токами потребления(важный параметр характеризующий скорость, динамику, и характер трассы)
Причем имея диапазон токов потребления (масогабаритные параметры для расчета не нужны)

естественно конечная цель "за очень небольшие деньги"

Автор:  fakel [ 12 вер 2014, 08:11 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Расширим границы темы без изменения главного вектра
ссылка на использование ионисторов в гибридной батарее
практическое! применения и обнадеживающие результаты!

читать ответ №139
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=879.126

баланс там не считали но приблизительно на 600 ват. мощности 83Fx30V
были получены такие результаты.

Автор:  ДядяВася [ 12 вер 2014, 08:59 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Считаю, что современная гибридная батарея - это дорогой литий с низким импендансом возле мотора, и основная (большая) емкость - это недорогой литий, который можно и подальше от мотора разместить.

Автор:  Stalker_W [ 28 вер 2014, 08:33 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

fakel, не нашёл ответ 139. Их тамм всего 111.
И я наоборот против ионисторов, т.к. они очень дорогие. А у меня цель противоположная.
И литий я предлагаю ставить только для буфера, чтобы не перегружать высокими токами свинец.

Автор:  fakel [ 03 жовт 2014, 09:03 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Stalker_W писав(ла):
fakel, не нашёл ответ 139. Их тамм всего 111.


Ссылку исправил (заффтыкал с копипастом)

Stalker_W писав(ла):
fakel
И я наоборот против ионисторов, т.к. они очень дорогие. А у меня цель противоположная.
И литий я предлагаю ставить только для буфера, чтобы не перегружать высокими токами свинец.


Не стою конкретно за ионисторы но для буферного режима самое то.
Для себя опишите характеристики буфера(ведь в нем самое важное ТОК), а удельный ток у ионисторов лучше чем у аккумуляторов.

Дороговизну ионисторов можно нивелировать их сроком службы.

Автор:  ДядяВася [ 03 жовт 2014, 11:29 ]
Заголовок повідомлення:  Re: Гибридная батарея свинец-литий

Может все таки лучше липольки 60С? И дешевле (по количеству вынимаемой энергии), и, главное, работают в режиме (кривая разряда), как остальные аккумы.

Сторінка 1 із 3 Часовий пояс: UTC + 2 години
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
https://www.phpbb.com/