Расчет АКБ для электромобиля - выбираем акумулятор для электромобиля

Вопросы стоимости АКБ для электромобиля стоят очень остро.  Аккумулятор
является основной расходной частью,  поэтому вопросы минимализации расходов на
смену АКБ должны стоять на одном из первых мест при расчете электромобиля.
Свинцово-кислотные аккумуляторы -  первооткрыватели в ряду вторичных
химических источников тока.  Уже около полутора веков свинцово-кислотные
аккумуляторы верой и правдой служат электромобилестроительству.

В настоящее время наиболее распространенным выбором для конвертации
автомобиля с ДВС в электромобиль является, проверенная временем, герметизированная
свинцово-кислотная аккумуляторная батарея.  На этом типе батарей остановимся для
использования в проекте.

Для указания номинальной емкости производители используют расчет выдаваемого
аккумулятором тока в течении стандартного времени  (если не указано значение этого
времени в спецификациях, то оно обычно равно 20 часам для больших аккумуляторов). То
есть,  если в маркировке аккумулятора указано,  что его емкость равна 100А*ч,  то это
означает, что он может питать нагрузку током 5А в течение 20 часов.

Все бы было хорошо,  но имеется одна не очень приятная закономерность:  чем
больше нагрузка на аккумулятор, тем меньше процент отдаваемой емкости  (аккумулятор
100А*ч может выдавать ток 100А в течении менее 1  часа),  т.е.  реальная мощность
аккумулятора уменьшается с увеличением тока нагрузки.

 Но при движении
электромобиля с остановками происходит частичное восстановление емкости.
Причина этого явления связана с тем, что внутри аккумулятора ток течет благодаря
ионной проводимости.  Если ионная проводимость электролита достаточно высока и не
несет особого значения,  то процесс переноса ионов внутри пластин аккумулятора и
преодоление ими фазового раздела поверхность электрода электролит происходит
достаточно медленно.  То есть при быстром разряде какая-то часть ионов не успевает
выйти из электрода в электролит  (или войти из электролита в электрод) за время разряда,
что ограничивает выдаваемую аккумулятором емкость.

При расчете батареи будем исходить из того,  что электромобиль будет
использоваться для внутригородских поездок с частыми остановками на светофорах,
пробках и определим время поездки периодом 15 минут, это вполне реально для среднего
российского города. При средней скорости 40 км/час и дальности хода 80 км требуемое
время хода 2 часа чистого времени.

При среднем токе потребления электродвигателя 50  ампер рассчитаем емкость
аккумулятора:
Cp = I^n * T = 0.4 * 50 = 2 * 50 = 100 А/час
Из предлагаемого ряда типовых батарей выберем для использования в проекте
батареи емкостью 130 А/час.
Из имеющихся в продаже на российском рынке аккумуляторов наилучшую
репутацию при оптимальной стоимости имеют аккумуляторы Минн Кота МК-31- AGM
емкостью 130 А/час.
Устройство питания бортового оборудования предназначено для обеспечения
энергией приборов и осветительного оборудования.
В связи с тем,  что электромобиль использует серийное оборудование для
автоматизации процессов измерения физических параметров, как и обычный автомобиль,
то и энергетическое обеспечение должно быть стандартным,  а именно напряжением 12
вольт.
Для нашего электромобиля применим серийный аккумулятор емкостью 60  а/час,
рассчитанный по приведенной ниже таблице и предусматривающий 10% запаса энергии.