Как сделать обогрев аккумулятора электро-велосипеда?
Здравствуйте. Имеется электро-велосипед с аккумулятором Li-ion 36 V. 10 AH Есть желание сделать его обогрев для катания в отрицательную температуру. Планирую сделать короб используя ПВХ трубу, стеклоткань, алюминиевую фольгу и ватин. Есть так же нить из кантала (или фехраля) D 0,1 мм. Короб скорее выйдет ш.13 см. высота 20 см. дл. 38 см., то есть объём его 9 880 куб. см. Сколько по длине потребуется нити из кантала если её D 0.1 мм. И сколько на неё подавать вольт? Чтобы температура внутри короба была от +10 до +20, при температуре окружающего воздуха -20. Запитывать её от этого аккумулятора например через понжайку (например 12 V)? Или от отдельного источника питания? При том что аккумулятор полностью заряженный 39,6 V, А разряженный (когда его уже обязательно надо ставить на зарядку) 30 V. И чтобы при этом расходовалось как можно меньше энергии.
Так же будет хорошо если посоветуйте какой-нибудь термодатчик, (который можно будет вставить в короб) с термометром и внешним дисплеем. И где их можно купить.
ТехнологииФизика+3
Лучший
Если Вас не убедил предыдущий ответ, то это хорошо. Глаза боятся, а руки делают - народная пословица.
Делаем примерный расчёт. У нас есть короб с габаритными размерами 130*200*380 мм. Температура внутри короба должна быть +20°С при заданной уличной температуре -20°С. В качестве утеплителя, Вы допустим решили использовать использовать минеральную вату толщиной 20 мм. Следовательно общие габариты такой конструкции возрастут до 170*240*420 мм.
Для начала требуется определить теплопотери такой конструкции. Теплопотери зданий и других конструкций обычно рассчитывают по формуле: Q = S* ΔT/R,
где Q - теплопотери, Вт,
S - площадь конструкции, м2,
ΔТ - разница температур, °C,
R - значение теплового сопротивления конструкции, м2*°C/Вт.
где Q - теплопотери, Вт,
S - площадь конструкции, м2,
ΔТ - разница температур, °C,
R - значение теплового сопротивления конструкции, м2*°C/Вт.
Площадь конструкции S вычисляем по законам геометрии, должно быть 6 слагаемых по числу сторон: S = 0,17*0,24 + 0,17*0,24 + 0,17*0,42 + 0,17*0,42 + 0,24*0,42 + 0,24*0,42 = 0,04 + 0,04 + 0,07 + 0,07 + 0,1 + 0,1 = 0,42 м2
Разница температур ΔТ = Тв-Тн = 20 - (-20) = 40°C
Тепловое сопротивление R обычно считается по формуле: R = d/x,
где х – коэффициент теплопроводности материала, для минеральной ваты плотностью 150 кг/м3 составляет 0,037 Вт/(м2*°C)
d – толщина материала, м.
R = 0.02/0,037 = 0,54 м2*°C/Вт.
где х – коэффициент теплопроводности материала, для минеральной ваты плотностью 150 кг/м3 составляет 0,037 Вт/(м2*°C)
d – толщина материала, м.
R = 0.02/0,037 = 0,54 м2*°C/Вт.
Мощность теплопотерь составит Q = 0,42*40*0,54 ≈ 9 Вт. Такой мощности должен быть нагреватель для поддержания баланса.
Мощность электрического нагревателя считается по формуле: Q = U^2/R,
где Q - мощность, Вт
U - напряжение, задано 12 В,
R - электрическое сопротивление, Ом
где Q - мощность, Вт
U - напряжение, задано 12 В,
R - электрическое сопротивление, Ом
R = U^2/Q = 12^2/9 = 16 Ом
Сопротивление R в свою очередь считается по формуле R = ρ*l/S,
где ρ - удельное сопротивление, для фехраля (кантала) составляет примерно 1,25 Ом*мм2/м,
l - длина проводника, м
S - поперечное сечение проводника, мм2. При диаметре 0,1 мм, площадь поперечного сечения составит S = П*D^2/4 = 3,14*0,1^2/4 ≈ 0.0078 мм2.
где ρ - удельное сопротивление, для фехраля (кантала) составляет примерно 1,25 Ом*мм2/м,
l - длина проводника, м
S - поперечное сечение проводника, мм2. При диаметре 0,1 мм, площадь поперечного сечения составит S = П*D^2/4 = 3,14*0,1^2/4 ≈ 0.0078 мм2.
Длина нити будет равна l = R*S/ρ = 16*0.0078/1.25 = 0,1 м. Такая длина не годится конструктивно. Поэтому предлагаю Вам взять такую же проволоку, но диаметром 0,5 мм, найти её площадь и снова рассчитать длину проводника l.
Огромное спасибо за приведённые расчёты и формулы!
Теперь мне остаётся рассчитать сколько будет расходоваться электроэнергии.
Михаил, а не проще удлинить провода и реализовать возможность быстрого отключения-подключения, а сам аккумулятор "упаковать" в подобие рюкзачка и крепить на себя под верхнюю одежду на груди-животе? :)))
Есть канал на Яндекс Дзен.
Пишу не часто, но по делу.
Перейти на zen.yandex.ru/id/5d944c4daad43600afc753f3
Рекомендую Вам этим не заниматься. Это сложно, дорого и небезопасно.
Во-первых, кататься на любом велосипеде при отрицательных температурах опасно. Замерзшие лужи всегда есть и появляются там, где их совсем не ждёшь. У... Читать далее
Здравствуйте. Спасибо за оперативный ответ.
Во первых. Для меня езда на велосипеде это оптимальный вариант... Читать дальше