Какое напряжение выбрать для электротранспорта?

Конструируя электротранспорт, каждому приходит на ум вопрос: какое напряжение выбрать?

Часто приходится слышать: "я хочу чтобы ёмкость была меньше, по этому выбираю большее напряжение".

Чтобы было проще понять, давайте рассмотрим 2 напряжения: 48В и 96В (отличие в 2 раза). Самое распространённое промышленное напряжение для среднего электротранспорта - 48В.

К примеру, решил кто-то "сэкономить на ёмкости". Допустим будет у него 96В и 30Ач. Физика 9 класса уже забыта, по этому напомним, что энергия

Е=W*t=U*I*t, (где W-мощность, U-Напряжение, I-сила тока, t-время).

Самое главное, это запасённая энергия, Джоули или по другому Ватт*час!

I*t -это ёмкость, обозначим ёё С. Тогда, Е=U*(I*t)=U*С. Или:

Энергия=Напряжение*Ёмость.

Другими словами, что батарея 96В-30Ач, что 48В-60Ач обладают одинаковой энергией. Если собирать АКБ из ячеек (к примеру 15ач), то количество ячеек в обоих батареях будет одинаково, и вес тоже. Сэкономить ничего не удалось...

Далее, чтобы собрать и эксплуатировать АКБ, необходимы BMS и зарядное устройсво. Гораздо чаще распространены 48В, реже 96В, реже 72В, ещё реже 60В. Так что это тоже необходимо иметь в виду (доступность на рынке и возможность быстро заменить вышедшую из строя деталь).

Кроме того, моторы могут иметь разное напряжение. Это делается (наматывается) для того, чтобы каждый на своём рабочем напряжение имел приблизительное равное число оборотов, к примеру серии НРМ5000 - это 3500 об\мин.

Т.е. моторы 5кВт-48В и 5кВт-72В будут иметь приблизительно одинаковое количество оборотов и мощность.

Ещё необходимо иметь в виду теплопотери Q=I²*R. К примеру если выбирать для 10кВт рабочее напряжение 48В или 96В, то сила тока в первом случае будет 200А, а во втором 100А. На 48В тут нужны будут мощные BMS и провода толще сечением. Более большие токи - это повышенная нагрузка на электронику, что может приводить к более частому перегоранию (особенно если вы установите всё впритык по параметрам, без запаса мощности).

Но имейте в виду, если вы плохо заизолируете провода и вас ударит 48В, то это легкое покалывание, а 96В - уже ощутимо больно! 48В это высокий уровень электробезопасности (требование для детских электрокаров).

До 5кВт включительно оптимальное и рекомендуемое нами напряжение - 48В, для 10кВт уже лучше 96В. Если решите использовать другое напряжение, предварительно найдите БМС, контактор и зарядное устройство с большим током на желаемое напряжение.

Стоит добавить, что существует мнемоническое правило: какая будет скорость, такое и будет напряжение. К примеру скорость до 72км/ч - напряжение 72В. Да, это работает, но это, опять же, при прочих равных (равнодоступность комплектующих на данное напряжение) и возможность быстро заменить. Сжечь мотор нужно постараться, а сжечь электронику легко (достаточно перепутать "+" и "-" или получить короткое замыкание в цепи).

Спасибо за внимание! Успехов Вам в проектировании электротранспортного средства!

Кстати, если Вы конструктор, конструктор-технолог, то присылайте своё резюме нам, мы можем друг другу быть полезными. Либо если у вас есть возможность вытачивать детали на станках ЧПУ, токарных-фрезерных станках; лазерная резка и тп. Мы можем рекомендовать Вас нашим покупателям, если вы с одного города. Ваши работы могут быть опубликованы на нашем сайте.

@ Никакая часть статьи не может быть использована без ведома GoldenMotor.ru. При перепечатке, активная ссылка на статью обязательна!