Recomiendo un libro llamado Build Your Electric Vehicle de Bob Brant. Tengo la segunda edición, pero el siguiente enlace es para la tercera edición. El libro hace un buen trabajo al analizar la física y las fórmulas para dimensionar el motor y las baterías.
Seth Leitman, Bob Brant: 9780071770569: Amazon.com: Libros
En resumen, la potencia necesaria para conducir un automóvil se rige por tres fuentes principales de pérdidas o necesidades de potencia:
- Resistencia a la fricción y a la rodadura de los neumáticos. Esto es bastante independiente de la velocidad, pero depende del automóvil y los neumáticos. A velocidades lentas y terreno plano, es la mayor necesidad de energía.
- Pérdidas aerodinámicas. Esto depende del área frontal del automóvil y su coeficiente de arrastre. Estas pérdidas aumentan al cuadrado de la velocidad del vehículo. Por encima de 30 a 40 mph, esto genera la mayor necesidad de energía.
- Subiendo colinas. Esto es impulsado por lo empinadas que están las colinas en el área y qué tan rápido quieres subirlas.
Las situaciones anteriores se utilizan para calcular las necesidades de potencia durante el crucero. Su potencia total necesaria es la suma de las necesidades de potencia de cada punto anterior. La otra necesidad de potencia está impulsada por la aceleración y la rapidez con la que desea alcanzar la velocidad máxima. Eso probablemente excederá la potencia necesaria para el crucero.
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Para el tamaño de la batería, debe considerar qué tan lejos debe conducir y su consumo de energía por milla. En general, es difícil obtener más de 15 kWh de baterías en una conversión. Probablemente pueda obtener de 3 a 4 millas por kWh, por lo que debe esperar un rango de 45 a 60 millas a menos que tome medidas extremas. Por el contrario, la mayoría de los autos eléctricos OEM tienen un alcance de 80 a 100 millas.
El otro elemento que puede conducir a una batería más grande es la necesidad de más potencia, generalmente para una aceleración más rápida. Una batería más grande puede proporcionar más potencia.
Por lo tanto, debe especificar muchos detalles para dimensionar un motor y una batería. Necesita: tamaño y peso del vehículo, velocidad máxima necesaria, inclinación de las pendientes, aerodinámica, millas que necesita para conducir entre cargas, aceleración deseada, etc.
Algunas reglas generales que pueden ser útiles:
- Con las baterías de litio, 9 kWh de batería serán aproximadamente lo mismo que 1 galón de gasolina. Si el automóvil donante pudiera recorrer 30 millas con un galón de gasolina, probablemente obtendrá 30 millas con una batería de 9 kWh. Si solo pudiera obtener 10 mpg, debe esperar obtener 10 millas con una batería de 9 kWh.
- Se necesita un Tesla Model S de aproximadamente 15 kW para navegar a 60 mph. El Tesla es pesado, pero aerodinámico, por lo que debe esperar una potencia similar o mayor para el crucero.
- Se necesita un Tesla Model S de unos 350 kW para acelerar de 0 a 60 en 4,2 segundos. Eso es potencia y aceleración serias. Se puede lograr una aceleración más moderada con 80–100 kW.
- Subir una colina con pendiente de 6–7% a 70 mph requiere aproximadamente 60 kW. Tenga en cuenta que es aproximadamente 4 veces la potencia para conducir en terreno llano. Si tienes capacidad de frenado regenerativo, obtienes algo de eso cuando vuelves cuesta abajo.
- Muchas conversiones usan un motor de la serie DC. Un automóvil o camión pequeño típico usaría un motor de 9 ″ funcionando a 144V para un rendimiento adecuado. Un ejemplo es un ADC FB1-4001A. Ese motor tiene una potencia de 28 hp continuos y una explosión de hasta 100 hp. Ver: motor FB1-4001
Finalmente, no olvides la seguridad. Incluso una conversión de rendimiento medio probablemente se ejecutará a 144V y 300A o más. Esos son voltajes y corrientes peligrosos, por lo que debe conocer los requisitos de seguridad.
No necesita el embrague con una conversión eléctrica. Mi conversión no tiene embrague. Sin embargo, hay un inconveniente en quitar el embrague. Al cambiar, debe sacar el automóvil de la marcha, esperar a que el motor gire hacia abajo y luego volver a poner la transmisión en marcha cuando las velocidades coincidan. Eso lleva unos 5 segundos sin embrague. Eso es mucho tiempo cuando intentas acelerar frente a un camión.
Para obtener más ideas sobre conversiones, consulte EVAlbum. Mi conversión es en: Honda del Sol 1993
Actualización :
Hay una discusión sobre si necesita o no mantener la transmisión en algunas de las respuestas. Pensé en explicar por qué mi conversión mantuvo la transmisión.
Mi motor eléctrico de CC no debe girarse más rápido que aproximadamente 5000 rpm. Si quiero tener una velocidad máxima en carretera, tendría que tener una relación de transmisión equivalente a la 3ª o 4ª marcha en mi transmisión. Sin embargo, en ese equipo, mi controlador y la batería no tienen suficiente capacidad actual para dar un buen rendimiento desde una parada.
Si usara una segunda marcha fija, tendría una velocidad máxima de 40 mph.
Utilizo la transmisión para comenzar en 2da marcha y crucero en 3ra o 4ta. Este requisito es típico para los sistemas de motores de CC de rendimiento medio.
Si tiene un sistema de motor de CA, puede rotar mucho más rápido y proporcionar un buen rendimiento. En ese caso, no necesita una transmisión, pero puede tener una caja de cambios de relación fija.