Sähkömoottorin ottoteho

[samuel]

Nyt kun sähköavustusprojekti nytkähti eteenpäin, niin enemmän tietäville kysymys.
Eli suojapiirin mitoitus on mielessä. Mitä enemmän virtaa niin fyysisesti isompi levy, mahtuuko akkulaatikkoon nääs.

Paljonko on 24V 250W napamoottorin maksimi virranotto, ja ottaako se sitä muulloin kuin nollasta liikkeelle lähdettäessä?
Omalla tietämyksellä laskin näin:
Litiumkennojen alin jännite 2,7V ( 3V mallista riippuen) eli 6 sarjassa 16,2V.
250W : 16,2V = 15,4A

Sitten sekoitetaan moottorin ohjauselektroniikka mukaan.
Setti taitaa olla lyijyakuille tehty, eli oletettavasti jännitekatkaisu on 18V ( 2x 12V akkua sarjassa).
Silloin maksimivirta jää 13,9A.

Etukäteen kiittäen.

[E-Cruiser]

24V on aika alhainen käyttöjännite nykymittapuussa. Ampit nousee, mikä lyhentää komponenttien, etenkin akun käyttöikää. Tosin ei ne nyt pikkumotissa kovin korkealle nouse silti.
Se ottoteho riippuu nopeudensäätimestä, paljonko se sallii otettavan. Samoin moottorin teho riippuu samasta kontrollerista. Moottori on sen orja, jos kyseessä on moderni harjaton tekniikka.
Tyypillisen 36V/250W-motin ottoteho on nykyään 400-600W. Se 250W on sen moottorin lämmönjohtokyky tietyssä kesäisessä lämpötilassa, siellä ei ole missään mitään teknistä "250W"-rajoitinta. Voit lähteä siitä että ottoteho on ainakin 400W. Laskea siitä ämpärit. Jos ottoteho olisi 250W, niin tiehen päätyisi vähemmän. Laki ei rajoita ottotehoa.

Maksimia virrankulutusta ei moottorilla tavallaan ole. Rajattomalla kuormalla saadaan liki rajaton virrankulutus, elikkä suomeksi tulipalo. Kontrolleri rajoittaa virran johonkin maksimiarvoon.
Maksimi virrankulutus ei oikein esiinny liikkeellelähdössä, vaan hitaassa jyrkän mäen nousussa. Omasta moottorista en täyttä tehoa saa ulos kuin jyrkässä mäessä, tasaisella ei kuorma riitä.
Jos moottorin ohjauselektroniikka on tehty lyijyakulle, niin laite kuulostaa tekniikalta, jonka tuotanto loppui viime vuosikymmenellä.
Jos aiot käyttää litiumakkua lyijyakulle tehdylle säätimellä, niin tarvitset erillisen virtamittarin elikkä shuntin linjaan, ettei litiumakku mene liian tyhjäksi ja tuhoudu.
Sitten ajaessa varrot sitä mittaria. Hanki sellainen mittari ja unohda suojapiirit. Mittarista näet paljon muutakin mukavaa ja mielenkiintoista, kunhan pakkanen ei ole kova.

Uudet, modernit 250W-setit maksavat tällä hetkellä Suomessa luokkaa 300 euroa posteineen. Siinä on valmis säädin litiumakulle, kunnon ohjelmoitava elektroniikka ja iso näyttö, jne.

[jori]

Mittaa moottorisi käämin vastus, lisää siihen akun sisäinen vastus (= oikosulkuvastus= litiumakulla erittäin pieni) ja jaa tuloksella akun napajännite, niin saat moottorin ottaman maksimivirran. Vähänkin pyörivän moottorin todellisuus ei ole aivan noin hurja, sillä käämeihin syötetään virtaa jaksottain eri suuntiin. Tuo laskussa saamasi virta on siis täysin paikallaan jurraavan moottorin teoreettinen maksimi oikosulkuvirta. Se on iso, muttei tietenkään ääretön.

Matala jännite ei kuluta akkua ainakaan enempää kuin korkea. Matala jännite on saman kokoisesta (Wh) akusta saatavissa "vähemmän sarjassa, mutta useamat kennot rinnan" -tyyppisellä kytkennällä. Tästä syystä virta kennoa kohti on pienempi kuin saman kokoisen (Wh) akun korkeamman jännitteen kytkennässä, sillä moottorin käämin vastus rajoittaa virtaa enemmän matalan jännitteen systeemissä. Moottorinohjaimelle isot virrat tietenkin ovat haastavampi juttu, siksi niissä onkin suojapiirit sisäänrakennettuna.

Et siis tarvitse virranrajoituspiiriä, sillä sellainen on luonnostaan moottorinohjaimessa. Sen on nimittäin pakko suojata omia komponenttejaan hitailla kierroksilla ylivirralta. Isommassa vauhdissa ei ylivirran vaaraa olekaan. Tämän ominaisuuden näet Velogatin moottorin käyristä.

http://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtopi ... 255#p87090

[samuel]

Mitä oletettavimmin sähkösarjan tupakka-askin kokoisessa aivolaatikossa on virranrajoitin moottoria varten.
Ostin viime kesänä ilman akkua TM:n kampipajasta.

Nyt olen siis katsomassa suojapiiriä akulle joka mittaa kennokohtaista jännitettä, suojaten ylilataukselta sekä tyhjäksipurkamiselta.
Niissä on myös maksimivirran rajoitus, enkä siis halua ostaa liian pienellä maksimivirralla olevaa piirilevyä ettei turhaan pätki kiihdytyksissä.

Koska omilla laskukaavoillani maksimivirta on sen 15A, ja muut ovat osoittaneet suurempia, on ehkä helpointa tilata vaikkapa
tällainen 21A kortti.
Isompivirtaista ei heti ebaysta löydy.

Siinä kyllä speksien mukaan on ylilatauksen katkaisu vasta 4,32V:ssa, mutta ei haitta koska laturini katkaisee 4,2V:ssa niin kuin pitäisi.

Tämä myös sopii akun kanssa laatikkoon.

[samuel]

No nyt on akkupaketti nipussa. painoa n. 1,4 kiloa.

IMG_2235.JPG (74.75 KiB) Katsottu 2442 kertaa

Kennot ovat mallia Samsung ICR18650-26F ja tuossa kattava testipaketti.

Kuten käppyrä näyttää niin kapasiteetti on aika vakio purkuvirrasta huolimatta.
5 kennoa rinnan eli 35A purkuvirta on ihan jees. 22,2v x 35A = 770 wattia antoteho.

A-paristopisteen mies oli huolissaa että onhan kennojen suojauksesta huolehdittu.
Tämän tiedon mukaan kennot kyllä kestää aika höykytystä.
Mechanical Characteristics
8.1 Drop Test
Test method: Cell(as of shipment or full charged) drop onto the oak-board
(thickness: ≥30mm) from 1.5m height at a random direction 6 times.
Criteria: No leakage
8.2 Vibration Test
Test method: Cell(as of shipment) is vibrated along 2 mutually
perpendicular axes with total excursion of 1.6mm and with
frequency cycling between 10Hz and 55Hz by 1Hz/min.
Criteria: No leakage

1. Safety
   9.1 Overcharge Test
   Test method: To charge the standard charged cell with 12V and 2.6A at 25°C for 2.5 hours.
   Criteria: No fire, and no explosion.
   9.2 External Short-circuit Test
   Test method: To short-circuit the standard charged cell by connecting positive and
   negative terminal by less than 50mΩ wire for 3hours.
   Criteria: No fire, and no explosion.
   9.3 Reverse Charge Test
   Test method: To charge the standard charged cell with charge current 2.6A By –12V for 2.5 hours.
   Criteria: No fire, and no explosion.
   9.4 Heating Test
   Test method: To heat up the standard charged cell at heating rate 5°C per minute up to 130°C
   and keep the cell in oven for 60 minutes.
   Criteria: No fire, and no explosion

[jori]

A-paristopisteen mies oli huolissaa että onhan kennojen suojauksesta huolehdittu.

Tarkoitti varmaan oikosulkusuojausta, sillä tuo 770W varmaan riittää jopa moottorin paikallaan jurraamiseen. Moottorin käämi ei todennäköisesti sitä kestä kovin pitkää aikaa ja moottorinohjain ei noin suurta virtaa muutenkaan anna.

Laita kuitenkin varmuuden vuoksi 40 A sulake väliin, niin ei pala piuhat eikä räjähdä akut, vaikka sotkisit piuhat oikosulkuun, tai akku putoaisi kuparilattialle navat edellä.
40A sulakkeita on autoissa pääsulakkeina ja Bebekiltä tai Motonetistä löytyy muitakin, jotka eivät vie liikaa tilaa, eivätkä maksa paljon, jos palavat ja täytyy vaihtaa.

[samuel]

Tuolla 770W laskulla tarkoitin että ei ainakaan akku ole pullonkaulana setissä.
Kyl mä taidan tuon 21 ampeerisen suojapiirin tilata.
Mullahan on puolilaiton setti, eli 250W mutta kaasukahvalla. Jos sittte pätkii täyskaasukiihdytyksessä niin olkoon.

Lähinnä A-paristo-mies meinas ylilatausta ja -purkua sekä tasapainotusta.
Tasapainotus hoituu latauksen aikana Imax B6-laturilla.

Tuosta oikosulusta vielä.
Sukelluspuolella on ollut ikiaikainen väittely siitä että tarviiko sukelluslamppu sulaketta vai ei.
Ei tarvitse, on vain yksi vikamahdollisuus lisää. Käyttövarmuus on kuiteskin aika iso juttu kun ollaan pimeessä ja veden alla.

Yksi sukeltaja oli sitten testannut veljensä akkufirmassa 12V 7Ah lyijyhyytelöakulla oikosulkutilannetta.
Näitä akkuja käytettiin tosi paljon ennen litiumakkuja.
Sukelampuissa käytetään yleensä 1-4 mm2 johtoja.
Testeissä 10 neliömillin johdot paloi poikki ja akku ei testipenkin mukaan kärsinyt vaurioita.

Kyllä meinasin sulakkeen laittaa, ei ole henki kiinni siitä että toimiiko avustus.